KR20240014806A - System and Method for estimating electric power demand through land cover information based on image recognition - Google Patents
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Abstract
신규 개발 단지의 위성 및 항공 영상에 대한 영상인식 기반의 토지피복 정보를 통하여 단지 내 건설되는 인프라에 대한 객체인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용할 수 있는 전력 수요 예측 시스템이 개시된다. 상기 전력 수용 예측 시스템은, 영상 정보를 생성하는 영상 정보 제공 서버, 및 통신망을 통해 상기 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 상기 토지 피복 정보를 통하여 특정 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 전력 예측 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.A power demand prediction system that can selectively apply standard load density according to object recognition feature information for infrastructure built within the complex through land cover information based on image recognition of satellite and aerial images of a new development complex is disclosed. The power capacity prediction system generates land cover information based on image recognition for the image information through an image information providing server that generates image information, and a communication network, and provides information on infrastructure to be built within a specific complex through the land cover information. It is characterized by including a power prediction server that generates power demand prediction information by selectively applying a standard load density according to object recognition feature information.
Description
본 발명은 전력 수요 예측 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 신규 개발 단지에 대하여 영상인식 기반의 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to power demand prediction technology, and more specifically, to a power demand prediction system and method for a new development complex through image recognition-based land cover information.
최근 정부의 국토 균형 개발 및 경제 활성화 정책에 따라 개발단지가 활발히 조성되고 있으며 전국적으로 신규개발단지 지정 및 개발이 지속적으로 진행되고 있다. 또한, 산업단지는 지속적으로 증가추세에 있으며, 택지지구 지정 역시 꾸준히 유지되는 추세로 새롭게 개발되는 단지들에 대한 전력설비를 계획하고 개발에 투입되는 전력 수요 변화를 대응함에 있어 신뢰도 높은 신규개발단지 전력수요 예측이 필요한 상황이다.Recently, development complexes are being actively created in accordance with the government's national balanced development and economic revitalization policy, and the designation and development of new development complexes is continuously progressing nationwide. In addition, the number of industrial complexes is continuously increasing, and the designation of residential land districts is also steadily maintained. In order to plan power facilities for newly developed complexes and respond to changes in power demand input for development, highly reliable power for new development complexes is provided. Demand forecasting is necessary.
기존의 전력수요예측 방식은 신규 주택단지 및 산업단지를 조성하는 지역에서 적정 전기공급설비 신설규모 결정을 위한 기준을 마련하여 적용하고 있으며 주택단지는 주거용지와 비주거용지로 구분하여 수학식을 적용한다. The existing power demand forecasting method establishes and applies standards for determining the appropriate scale of new electricity supply facilities in areas where new housing complexes and industrial complexes are being built, and mathematical formulas are applied to housing complexes by dividing them into residential land and non-residential land.
주거용지의 경우, 주택구분(단독, 공동) 및 지역구분(수도권, 광역시, 기타)에 따른 표준 부하 밀도와 부등률을 적용하며, 비주거용지의 경우 토지용도별, 특정건축물 용도별 표준 부하 밀도와 부등률을 적용한다. For residential land, standard load density and inequality rate are applied according to housing classification (single-family, communal) and regional classification (metropolitan area, metropolitan city, etc.), and for non-residential land, standard load density and inequality rate are applied by land use and specific building use. Apply.
또한, 산업단지의 전력수요는 업체별 부지이용계획 및 기술정도에 따라 달라지기 때문에 정확한 예측에 어려움이 있어 업종별 표준 부하 밀도 기준을 마련하여 이를 수요예측에 반영하고 있다.In addition, since electricity demand in industrial complexes varies depending on each company's site use plan and level of technology, it is difficult to accurately predict, so standard load density standards for each industry are established and reflected in demand forecasts.
그런데, 표준 부하 밀도, 부등률 등의 지표를 사용하는 기존의 전력수요예측 방식은 그 선정기준이나 범위, 기반 데이터에 대한 정의 등이 불분명하고, 기준에 대한 조사 연구 시행 시마다 결과가 다르게 나타나고 있어 전력수요예측의 신뢰도 저하를 초래할 수 있다.However, the existing power demand forecasting method that uses indicators such as standard load density and inequality ratio is unclear in its selection criteria, scope, and definition of base data, and the results are different every time a research study on the standards is conducted. This may lead to a decrease in the reliability of demand forecasting.
특히 산업단지에 적용하는 업종별 표준 부하 밀도는 20여개의 업종에 대해서만 정의하고 있어 지식산업, 첨단산업 등 신규 업종기반의 특수단지에 대해서는 정확한 수요예측이 어려운 실정이다.In particular, the industry-specific standard load density applied to industrial complexes is defined only for about 20 industries, making it difficult to accurately predict demand for special complexes based on new industries such as the knowledge industry and high-tech industry.
또한, 도시구성 계획의 변경 및 신설, 기반 인프라 구축 사업으로 인한 지역적 투자는 인구유입 및 출생률을 증가시킨다. 따라서, 경제 활성화로 인한 매출 상승을 일으키게 되어 전력수요의 증가의 원인이 될 수 있기 때문에 도시발전요소 및 전력사용량 기반의 수요예측이 필요하다.In addition, regional investment due to changes in urban composition plans, new construction, and infrastructure construction projects increases population inflow and birth rate. Therefore, demand forecasting based on urban power generation factors and power usage is necessary because economic revitalization can lead to an increase in sales, which can lead to an increase in electricity demand.
특히, 신규개발단지가 대규모 지역으로 많은 전력수요가 예상되는 인프라 설비 계획 시 개발단지 조성 기간이 5~10년 이상 소요되는 경우가 일반적이며 이에 따른 전력설비 및 수요예측도 중장기를 고려하여 계획 및 대응되어야 한다.In particular, when planning infrastructure facilities where a large demand for electricity is expected in a large-scale new development complex, it is common for the construction period of the development complex to take more than 5 to 10 years, and accordingly, power facilities and demand forecasts are also planned and responded to in consideration of the mid- to long-term. It has to be.
그러나, 실제 기존의 수요예측은 개발단지 조성시 전체 단지 규모에 대한 적용면적, 사용목적, 기간 등의 조성완료 시점을 기준으로 한 공시정보만을 가지고 추정할 수밖에 없다. 따라서, 대규모 신규개발단지에 대한 조성 시기별 순차적인 수요예측 및 세부적인 전력설비 계획을 수립하기 어려운 실정이다. However, in reality, existing demand forecasts can only be estimated based on publicly announced information based on the time of completion of construction, such as application area, purpose of use, and period for the entire complex size at the time of development complex construction. Therefore, it is difficult to establish sequential demand forecasts and detailed power facility plans by construction period for large-scale new development complexes.
도 1은 신규개발단지에 대한 전력수요예측 과정에 대한 개념을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 조성 계획 정보를 가지고 있는 공시정보(조성규모, 용도, 기간)를 기반으로 해당 인프라에 대한 표준 부하 밀도, 부등률을 적용하여 전력수요를 예측한다. Figure 1 is a diagram showing the concept of the power demand forecasting process for a new development complex. Referring to Figure 1, electricity demand is predicted by applying the standard load density and inequality ratio for the relevant infrastructure based on publicly announced information (construction scale, use, period) containing construction plan information.
이를 기반으로 전력설비 구축 계획을 수립하고 진행할 수 있으나 이는 개발단지 조성 초기에 대한 계획 정보만을 기반으로 수립되는 방안이다. 따라서, 실제 대규모 단지와 같이 건설 기간이 5~10년 이상의 개발단지일 경우 조성 완료 시점까지의 중장기 계획을 순차적으로 수립하여 진행하기에는 불가한 상황이다.Based on this, it is possible to establish and proceed with a plan to build power facilities, but this is a plan established only based on planning information about the early stage of development complex construction. Therefore, in the case of a development complex with a construction period of 5 to 10 years or more, like an actual large-scale complex, it is impossible to sequentially establish and proceed with mid- to long-term plans until the completion of construction.
따라서, 신규개발단지의 적응적인 전력수요 계획 및 대응을 위해 개발단지 조성 초기의 건설계획에 따른 공시정보 기반의 전력수요예측 방법과는 다른 전력수요예측 방법이 요구되고 있다.Therefore, for adaptive power demand planning and response to new development complexes, a power demand forecasting method that is different from the power demand forecasting method based on publicly announced information according to the construction plan at the beginning of the development complex is required.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 신규 개발 단지의 위성 및 항공 영상에 대한 영상인식 기반의 토지피복 정보를 통하여 단지 내 건설되는 인프라에 대한 객체인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용할 수 있는 전력 수요 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the problems caused by the above background technology, and uses land cover information based on image recognition for satellite and aerial images of new development complexes to establish a standard according to object recognition feature information for infrastructure built within the complex. The purpose is to provide a power demand prediction system and method that can selectively apply load density.
또한, 본 발명은 조성 기간 내 주기적으로 개발단지에 대한 영상인식 결과를 통하여 상황정보 기반 전력수요예측치를 도출하여 효율적인 전력설비 구축 계획 및 전력 수요 대응이 가능한 전력 수요 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides a power demand prediction system and method that enables efficient power facility construction planning and power demand response by deriving power demand forecasts based on situational information through image recognition results for the development complex periodically during the construction period, for another purpose. There is.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 신규 개발 단지의 위성 및 항공 영상에 대한 영상인식 기반의 토지피복 정보를 통하여 단지 내 건설되는 인프라에 대한 객체인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용할 수 있는 전력 수요 예측 시스템을 제공한다.In order to achieve the task presented above, the present invention selectively applies standard load density according to object recognition feature information for infrastructure built within the complex through land cover information based on image recognition of satellite and aerial images of a new development complex. Provides a power demand prediction system that can
상기 전력 수용 예측 시스템은, The power acceptance prediction system is,
영상 정보를 생성하는 영상 정보 제공 서버; 및A video information provision server that generates video information; and
통신망을 통해 상기 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 상기 토지 피복 정보를 통하여 특정 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 전력 예측 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Land cover information based on image recognition of the image information is generated through a communication network, and standard load density is selectively applied according to object recognition feature information for infrastructure built in a specific complex through the land cover information to predict power demand. It is characterized in that it includes a power prediction server that generates.
또한, 상기 전력 예측 서버는, 상기 영상 정보를 수집하는 수집 모듈; 상기 영상 정보 중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 영상 정보를 추출하고 추출된 상기 해당 영상 정보로부터 토지 피복 정보를 생성하는 분류 모듈; 상기 객체 인식을 통해 객체인식 특징 정보를 생성하고, 상기 객체인식 특징 정보에 따라 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성하는 객체 인식 모듈; 및 상기 객체별 전력 수요 예측 정보를 합산하여 상기 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 정보를 생성하는 예측 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the power prediction server includes a collection module that collects the image information; a classification module for extracting image information according to location information of a new development complex from the image information and generating land cover information from the extracted image information; an object recognition module that generates object recognition feature information through the object recognition and generates power demand prediction information for each object according to the object recognition feature information; and a prediction module that generates total power demand prediction information for the new development complex by adding up the power demand prediction information for each object.
또한, 상기 객체인식 특징 정보는 상기 객체의 면적 및 높이를 포함하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the object recognition feature information includes the area and height of the object.
또한, 상기 토지 피복 정보는 상기 신규 개발 단지의 조성 초기 나대지 상태의 구획을 나대지 지역으로 분류하여 생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the land cover information is characterized in that it is generated by classifying a parcel in a bare land state at the initial stage of construction of the new development complex into a bare land area.
또한, 상기 영상 정보는 주기적으로 수집되어 비교되며, 비교 결과에 따라 상기 토지 피복 정보에서 상기 객체의 토지 피복 상태에 따른 변화에 기반하여 상기 객체별 전력 수요 예측 정보가 생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the image information is periodically collected and compared, and according to the comparison result, power demand prediction information for each object is generated based on changes in the land cover state of the object in the land cover information.
또한, 상기 변화는 상기 신규 개발 단지의 조성 초기 과거 영상 정보와의 비교를 통해 상기 객체의 추가된 면적 또는 높이를 추정함으로써 산출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the change is characterized in that it is calculated by estimating the added area or height of the object through comparison with past image information at the beginning of the construction of the new development complex.
또한, 상기 객체별 전력 수요 예측 정보는 공시 정보에 따라 미리 정해진 표준 부하 밀도를 상기 객체인식 특징 정보에 적용하여 산출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the power demand prediction information for each object is characterized in that it is calculated by applying a standard load density predetermined according to public information to the object recognition feature information.
또한, 상기 객체별 전력 수요 예측 정보는 상기 객체의 면적과 상기 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이거나 상기 객체의 높이와 상기 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값인 것을 특징으로 한다.In addition, the power demand prediction information for each object is the product of the area of the object and the standard load density divided by the inequality rate, or the product of the height of the object and the standard load density divided by the inequality rate. Do it as
이때, 상기 부등률은 미리 정해진 값으로 2개 이상의 복수의 부하간의 수용전력의 관계를 나타내는 것을 특징으로 한다.At this time, the inequality ratio is a predetermined value that represents the relationship of received power between two or more loads.
또한, 상기 영상 정보는 위성 영상 정보 또는 항공 영상 정보인 것을 특징으로 한다.Additionally, the image information may be satellite image information or aerial image information.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 영상 정보 제공 서버가 영상 정보를 생성하는 단계; 및 (b) 전력 예측 서버가 통신망을 통해 상기 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 상기 토지 피복 정보를 통하여 특정 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes the steps of: (a) an image information providing server generating image information; and (b) a power prediction server generates land cover information based on image recognition for the image information through a communication network, and determines a standard load density according to object recognition feature information for infrastructure constructed within a specific complex through the land cover information. Provides a power demand prediction method through image recognition-based land cover information, comprising the step of selectively applying power demand prediction information.
이때, 상기 (b) 단계는, 수집 모듈이 상기 영상 정보를 수집하는 단계; 분류 모듈이 상기 영상 정보 중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 영상 정보를 추출하고 추출된 상기 해당 영상 정보로부터 토지 피복 정보를 생성하는 단계; 객체 인식 모듈이 상기 나대지 지역내 객체 인식을 통해 객체인식 특징 정보를 생성하고, 상기 객체인식 특징 정보에 따라 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성하는 단계; 및 예측 모듈이 상기 객체별 전력 수요 예측 정보를 합산하여 상기 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, step (b) includes collecting the image information by a collection module; A classification module extracting image information according to the location information of a new development complex from the image information and generating land cover information from the extracted image information; An object recognition module generating object recognition feature information through object recognition within the bare land area, and generating power demand prediction information for each object according to the object recognition feature information; And a step where the prediction module generates total power demand prediction information for the new development complex by adding up the power demand prediction information for each object.
본 발명에 따르면, 신규개발단지에 대해 개발 과정에 따라 주기적인 전력 수요 예측치를 참고하여 개발단지에 필요한 전력설비 구축에 대한 적응적인 대응을 통해 설비 투자 및 기간에 대한 효율적인 계획 수립이 가능하다.According to the present invention, it is possible to establish an efficient plan for facility investment and period through adaptive response to the construction of power facilities required for a new development complex by referring to periodic power demand forecasts according to the development process.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 신규개발단지의 위성영상을 통해 대규모 단지에 대해서도 효율적이고 신속한 전력수요 예측이 가능하며 영상인식 기반 전력수요 예측 시스템 활용시, 전국적으로 조성되고 있는 개발단지에 대한 주기적이고 일괄적인 전력 수 요예측치 추정이 가능하다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that it is possible to efficiently and quickly predict power demand even for large-scale complexes through satellite images of new development complexes, and when using the image recognition-based power demand prediction system, periodic and rapid prediction of development complexes being built nationwide is possible. One example is that it is possible to estimate comprehensive power demand forecasts.
도 1은 일반적인 신규개발단지에 대한 기존 전력 수요 예측 과정의 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템의 구성 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전력 예측 서버의 세부 구성 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상인식 기반 토지 피복 정보를 통한 전력 수요 예측 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 객체에 대한 전력 수요 예측 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 정보를 통한 주기적인 전력 수요 예측 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 인식 기반으로 객체의 특징을 추출하는 개념도이다.Figure 1 is an example of the existing power demand forecasting process for a general new development complex.
Figure 2 is a block diagram of a power demand prediction system using image recognition-based land cover information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed block diagram of the power prediction server shown in FIG. 2.
Figure 4 is a flowchart showing the power demand prediction process through image recognition-based land cover information according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a process for predicting power demand for an object according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing a periodic power demand prediction process through image information according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a conceptual diagram of extracting object features based on image recognition according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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.The present invention can make various changes and have various embodiments, and 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 changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.When describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. It shouldn't be.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a power demand prediction system and method using image recognition-based land cover information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템(200)의 구성 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 전력 수요 예측 시스템(200)은, 위성 영상 정보 및 항공 영상 정보를 생성하는 영상 정보 제공 서버(210), 통신망(220), 통신망(220)을 통해 위성 영상 정보 및 항공 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 토지 피복 정보를 통하여 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 전력 예측 서버(230), 통신망(220)을 통해 전력 예측 서버(230)로부터 전력 수요 예측 정보를 수신하여 출력하는 단말기(240) 등을 포함하여 구성될 수 있다.Figure 2 is a block diagram of a power demand prediction system 200 using image recognition-based land cover information according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the power demand prediction system 200 provides satellite image information and aerial image information through an image information providing server 210, a communication network 220, and a communication network 220 that generate satellite image information and aerial image information. A power prediction server (power prediction server) that generates land cover information based on image recognition of information and generates power demand prediction information by selectively applying standard load density according to object recognition feature information for infrastructure built within the complex through land cover information ( 230), and a terminal 240 that receives and outputs power demand prediction information from the power prediction server 230 through the communication network 220.
영상 정보 제공 서버(210)는 위성 영상 정보 및/또는 항공 영상 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 위성 및/또는 항공 영상을 취득할 수 있는 서비스 API(Application Programming Interface)를 제공한다. 따라서, 전력 예측 서버(230)는 이러한 서비스 API와 연계하여 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 개발단지 위성 영상을 수집할 수 있다. 물론, 위상 영상 서버(210)는 위치 정보, 지도 정보를 모두 제공할 수도 있고, 영상 정보만을 제공할 수도 있다. 또한, 영상 정보 제공 서버(210)는 국토 지리 정보원에서 운영하는 서버와 연계될 수 있다.The image information providing server 210 performs a function of generating satellite image information and/or aerial image information. Provides a service API (Application Programming Interface) that can acquire satellite and/or aerial images. Accordingly, the power prediction server 230 can collect satellite images of the new development complex according to the location information of the new development complex in connection with this service API. Of course, the phase image server 210 may provide both location information and map information, or may provide only image information. Additionally, the image information providing server 210 may be linked to a server operated by the National Geographic Information Institute.
통신망(220)은 위상 영상 서버(210), 전력 예측 서버(230) 및 단말기(240)를 통신으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 통신망(220)은 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 공중교환 전화망(PSTN), 공중교환 데이터망(PSDN), 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Networks), 광대역 종합 정보 통신망(BISDN: Broadband ISDN), 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 대도시 지역망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WLAN: Wide LAN) 등이 될 수 있다. The communication network 220 may connect the phase image server 210, the power prediction server 230, and the terminal 240 through communication. For this purpose, the communication network 220 refers to a connection structure that allows information exchange between each node, such as a plurality of terminals and servers, such as the public switched telephone network (PSTN), public switched data network (PSDN), and comprehensive information and communication network. (ISDN: Integrated Services Digital Networks), Broadband ISDN (BISDN), Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), Wide LAN (WLAN), etc. This can be.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, 무선 통신망인 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband), WiFi(Wireless Fidelity),DLNA(Digital Living Network Alliance), Zigbee, Z-wave, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 망, 블루투쓰(bluetooth),RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), 초광대역 무선기술(Ultra-wide Band), Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus), NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 될 수 있다. 또는, 이들 유선 통신망 및 무선 통신망의 조합일 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and includes wireless communication networks such as CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), Wibro (Wireless Broadband), WiFi (Wireless Fidelity), and DLNA (Digital Living Network Alliance). , Zigbee, Z-wave, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) network, Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), Ultra-wide Band, It may be a Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus), NFC (Near Field Communication) network, satellite broadcasting network, analog broadcasting network, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) network, etc. Alternatively, it may be a combination of these wired communication networks and wireless communication networks.
전력 예측 서버(230)는 통신망(220)을 통해 위성 영상 정보 및 항공 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 토지 피복 정보를 통하여 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 기능을 수행한다.The power prediction server 230 generates land cover information based on image recognition of satellite image information and aerial image information through the communication network 220, and uses the land cover information according to object recognition feature information for infrastructure constructed within the complex. It performs the function of generating power demand prediction information by selectively applying standard load density.
단말기(240)는 전력 예측 서버(230)에 접속하여 전력 수용 예측 정보를 수신하여 출력하는 기능을 수행한다. 따라서, 단말기(240)는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 노트 패드 등이 될 수 있다. 따라서, 단말기(240)는 통신회로, 디스플레이, 마이크로프로세서, 메모리 등을 포함하여 구성될 수 있다. The terminal 240 connects to the power prediction server 230 and performs a function of receiving and outputting power acceptance prediction information. Therefore, the terminal 240 may be a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a note pad, etc. This can be. Accordingly, the terminal 240 may be configured to include a communication circuit, a display, a microprocessor, memory, etc.
도 3은 도 2에 도시된 전력 예측 서버(230)의 세부 구성 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 전력 예측 서버(230)는 위성 영상 정보 및 항공 영상 정보를 포함하는 영상 정보를 수집하는 수집 모듈(310), 영상 정보 중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 영상 정보를 추출하고 신규 개발 단지의 조성 초기 나대지 상태의 구획인 나대지 지역을 분류하여 토지 피복 정보를 생성하는 분류 모듈(320), 나대지 지역내 객체 인식을 통해 객체인식 특징 정보를 생성하고 토지 피복 정보에 따라 미리 정해진 표준 부하 밀도를 객체인식 특징 정보에 적용하여 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성하는 객체 인식 모듈(330), 객체별 전력 수요 예측 정보를 기반으로 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 정보를 생성하는 예측 모듈(340), 전체 전력 수요 예측 정보를 출력하는 표시부(350) 등을 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 3 is a detailed block diagram of the power prediction server 230 shown in FIG. 2. Referring to FIG. 3, the power prediction server 230 includes a collection module 310 that collects image information including satellite image information and aerial image information, and extracts corresponding image information according to the location information of the new development complex from the image information. and a classification module 320 that generates land cover information by classifying the bare land area, which is a parcel in the bare land state at the beginning of the construction of a new development complex, and generates object recognition feature information through object recognition in the bare land area, and predetermined according to the land cover information. An object recognition module 330 that generates power demand prediction information for each object by applying standard load density to object recognition feature information, and a prediction that generates overall power demand prediction information for a new development complex based on the power demand prediction information for each object. It may be configured to include a module 340 and a display unit 350 that outputs total power demand prediction information.
수집 모듈(310)은 위성 영상 정보 및 항공 영상 정보를 포함하는 영상 정보를 수집하는 기능을 한다. 이를 위해 수집 모듈(310)은 통신망(220)과 통신 연결되기 위한 통신 모뎀, 마이크로프로세서, 마이콤, 메모리 등을 포함하여 구성될 수 있다.The collection module 310 functions to collect image information including satellite image information and aerial image information. To this end, the collection module 310 may be configured to include a communication modem, microprocessor, microcomputer, memory, etc. for communication connection with the communication network 220.
메모리는 마이크로프로세서 또는 마이콤 내에 구비되는 메모리일 수 있고, 별도의 메모리가 될 수 있다. 따라서 플래시 메모리 디스크(SSD: Solid State Disk), 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory), DDR-SDRAM(Double Data Rate-SDRAM) 등과 같은 휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. The memory may be a memory provided within a microprocessor or microcomputer, or may be a separate memory. Therefore, flash memory disk (SSD: Solid State Disk), hard disk drive, flash memory, EEPROM (Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM (Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM) ), composed of a combination of non-volatile memory such as MRAM (Magnetic RAM) and/or volatile memory such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory), DDR-SDRAM (Double Data Rate-SDRAM), etc. It can be.
분류 모듈(320)은 영상 정보 중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 영상 정보를 추출하고 신규 개발 단지의 조성 초기 나대지 상태의 구획인 나대지 지역을 분류하여 토지 피복 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 위성 또는 항공기가 촬영한 영상을 이용하여 지표면의 상태를 표현한 지도를 만들 수 있는데, 이를 토지 피복 분류도(land cover map)라 한다. 분류 항목에 따라 시가화 건조지역, 농업지역 등을 구분되는 대분류, 대분류에 따라 예를 들면 시가화 건조지역을 주거 지역, 공업 지역, 상업 지역 등으로 분류하는 중분류, 중분류에 따라 예를 들면 주거지역을 단독 주거지역, 공공 주거직역 등으로 세분화하여 분류하는 세분류로 구분된다. 세분류는 세부 항목과 분류 코드, 색상 코드로 구성될 수 있다.The classification module 320 performs a function of generating land cover information by extracting image information according to the location information of the new development complex from the image information and classifying the bare land area, which is a section in the bare land state at the initial stage of construction of the new development complex. Images captured by satellites or aircraft can be used to create a map expressing the state of the land surface, which is called a land cover map. Depending on the classification item, there are major categories that classify urbanized dry areas, agricultural areas, etc.; depending on the major categories, for example, urbanized dry areas are classified into residential areas, industrial areas, commercial areas, etc.; middle categories, such as residential areas, etc. It is divided into subcategories that subdivide it into single-family residential areas, public residential areas, etc. Subcategories can be composed of detailed items, classification codes, and color codes.
토지 피복 분류는 원격 탐사 자료의 가장 대표적이고 전형적인 응용방법의 하나로서, 숲, 초지, 콘크리트 포장과 같은 지표면의 물리적 상황을 분류한 것이다. 이 같은 토지피복 지도는 지표면의 현재 상황을 가장 잘 반영하고 있어 현실을 반영한 여러 모델링의 기초 자료로 활용되어 정책수립의 효율성·과학성을 높이는데 많은 기여를 하고 있다.Land cover classification is one of the most representative and typical application methods of remote sensing data, classifying the physical conditions of the land surface such as forests, grasslands, and concrete pavement. Such land cover maps best reflect the current situation of the land surface and are used as basic data for various modeling reflecting reality, contributing greatly to increasing the efficiency and scientificity of policy establishment.
객체 인식 모듈(330)은 나대지 지역내 객체 인식을 통해 객체인식 특징 정보를 생성하고, 토지 피복 정보에 따라 미리 정해진 표준 부하 밀도를 객체인식 특징 정보에 적용하여 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 객체인식 특징 정보는 면적과 높이가 될 수 있다.The object recognition module 330 generates object recognition feature information through object recognition within the bare land area, and applies a predetermined standard load density according to land cover information to the object recognition feature information to generate power demand prediction information for each object. Perform. Object recognition feature information can be area and height.
객체 인식이 이루어지면, 사전 기계 학습된 객체 인식 모델을 통하여 지역 내의 객체(예를 들면, 건축물)의 면적 및 높이를 추축하거나 조성 초기 과거 영상 정보와의 비교를 통하여 추가된 객체의 면적 및 높이를 추정할 수 있다. 객체 인식 모델은 객체 검출 알고리즘으로서 미리 정해진 주요 객체를 탐지하고 해당 객체를 중심으로 경계 박스(bounding box)를 표시하여 구분한다. Once object recognition is achieved, the area and height of the object (for example, a building) in the area can be estimated through a pre-machine-learned object recognition model, or the area and height of the added object can be estimated through comparison with past image information at the beginning of construction. It can be estimated. The object recognition model is an object detection algorithm that detects predetermined main objects and distinguishes them by displaying a bounding box around the objects.
면적은 경계 박스내에 있는 픽셀(예를 들면, 1픽셀당 5cm로 가정할 수 있음)의 갯수를 이용하여 산출할 수 있다. 예를 들면, 픽셀의 x축 갯수와 픽셀의 y축 갯수의 곱으로 산출하는 것을 들 수 있다. 물론, 비율로 하는 것도 가능하다.The area can be calculated using the number of pixels (for example, 5 cm per pixel) within the bounding box. For example, it can be calculated as the product of the number of pixels on the x-axis and the number of pixels on the y-axis. Of course, it is also possible to do it in proportions.
또한, 기계 학습은 신경망을 이용하여 이루어지며, 신경망은 입력층과 출력층 사이에 여러 층의 은닉층이 있는 구조로 되어 있다. 이는 인간이 데이터 처리에 대한 절차나 규칙을 제시해주지 않아도 기계가 스스로 데이터를 통해 처리규칙을 학습하여 처리하는 방식이다. 신경망은 DNN(Deep Neural Network), CNN(Convolution Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network)이 사용될 수 있다. Additionally, machine learning is performed using a neural network, and the neural network has a structure with several hidden layers between the input layer and the output layer. This is a method in which machines learn processing rules through data on their own and process them without humans providing procedures or rules for data processing. Neural networks may include Deep Neural Network (DNN), Convolution Neural Network (CNN), and Recurrent Neural Network (RNN).
또한, 객체(예를 들면, 건축물)의 높이에 대한 특징 또한 위성의 3D 영상을 통하여 추정이 가능하며 객체에 따른 전력수요 특징을 반영하여 개발단지 전체 기준의 전력수요예측치 도출이 가능하다. In addition, the height characteristics of objects (e.g., buildings) can also be estimated through 3D satellite images, and power demand forecasts based on the entire development complex can be derived by reflecting the power demand characteristics of each object.
예측 모듈(340)은 객체별 전력 수요 예측 정보를 기반으로 상기 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 부연하면, 객체 인식 모듈(330)에 의해 객체마다 생성되는 객체별 전력 수요 예측 정보를 합산하여 신규 개발 단지에 대한 종합적인 전체 전력 수요 예측 정보를 생성한다.The prediction module 340 performs a function of generating overall power demand prediction information for the new development complex based on power demand prediction information for each object. In more detail, the power demand prediction information for each object generated by the object recognition module 330 is added to generate comprehensive overall power demand prediction information for the new development complex.
표시부(350)는 전체 전력 수요 예측 정보를 출력하는 기능을 수행한다. 또한, 정보 처리 화면, 설정 화면, 정보 안내 화면 등을 출력한다. 이를 위해, 표시부(350)는 디스플레이, 사운드 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 디스플레이로는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이, 마이크로 LED, 미니 LED 등이 될 수 있다. 터치 스크린의 경우, 입력 수단으로도 사용될 수 있다.The display unit 350 performs a function of outputting total power demand prediction information. Additionally, an information processing screen, settings screen, information guidance screen, etc. are output. To this end, the display unit 350 may be configured to include a display and a sound system. Displays include LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light Emitting Diode) display, PDP (Plasma Display Panel), OLED (Organic LED) display, touch screen, CRT (Cathode Ray Tube), flexible display, micro LED, and mini LED. It can be etc. In the case of a touch screen, it can also be used as an input method.
도 3에 도시된, 분류 모듈(320), 객체 인식 모듈(330), 예측 모듈(340) 등은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. The classification module 320, object recognition module 330, prediction module 340, etc. shown in FIG. 3 refers to a unit that processes at least one function or operation, and can be implemented in software and/or hardware. there is. In hardware implementation, an application specific integrated circuit (ASIC), digital signal processing (DSP), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), processor, microprocessor, and other devices designed to perform the above-described functions. It may be implemented as an electronic unit or a combination thereof.
소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다. 소프트웨어, 데이터 등은 메모리에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.In software implementation, software composition components (elements), object-oriented software composition components, class composition components and task composition components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, data. , databases, data structures, tables, arrays, and variables. Software, data, etc. can be stored in memory and executed by a processor. The memory or processor may employ various means well known to those skilled in the art.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상인식 기반 토지 피복 정보를 통한 전력 수요 예측 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 영상 정보 제공 서버(210)에 제공하는 서비스 API와 연계하여 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 개발단지의 영상 정보를 수집한다(단계 S410,S420). 부연하면, 수집된 영상 정보중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 신규 개발 단지의 영상 정보를 추출한다. Figure 4 is a flowchart showing the power demand prediction process through image recognition-based land cover information according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, video information of the new development complex according to the location information of the new development complex is collected in connection with the service API provided to the video information providing server 210 (steps S410 and S420). To elaborate, among the collected video information, video information of the new development complex is extracted according to the location information of the new development complex.
이후, 이 영상 정보에 대해 영상 처리를 수행한다(단계 S430). 부연하면, 영상 처리 기법을 활용하여 해당 지역의 조성 초기 나대지 상태의 구획을 분류하고, 신규 개발 단지내 객체를 인식한다(단계 S431,S432). 부연하면, 서비스 API로부터 제공되는 신규 개발 단지의 영상 정보(위성 영상 또는 항공 영상)에 대해 개발 지역 및 구획을 영상 처리 기법을 통해 구분하고 객체 인식을 위해 사전학습된 객체 인식 모델을 통하여 분류된 신규 개발 단지의 지역 내 건축물 면적을 추축하거나 조성 초기 과거 영상과의 비교를 통하여 추가된 건축물 면적을 추정한다. Afterwards, image processing is performed on this image information (step S430). In other words, image processing techniques are used to classify sections of bare land in the early stage of construction in the area and recognize objects within the new development complex (steps S431 and S432). In other words, the development area and section are classified through image processing techniques for image information (satellite image or aerial image) of the new development complex provided from the service API, and the new object is classified through a pre-trained object recognition model for object recognition. Estimate the area of buildings within the development complex or estimate the area of added buildings through comparison with past images at the beginning of construction.
또한, 건축물(객체)의 높이에 대한 특징 또한 위성의 3D 영상을 통하여 추정이 가능하며 객체에 따른 전력수요 특징을 반영하여 개발단지 전체 기준의 전력수요 예측치 도출이 가능하다. In addition, the height characteristics of buildings (objects) can also be estimated through satellite 3D images, and by reflecting the power demand characteristics of each object, it is possible to derive power demand forecasts based on the entire development complex.
또한, 주기적으로 수집된 위성 영상의 비교 및 영상 인식을 통해 토지 피복 정보에서 해당 객체의 토지 피복 상태를 분석하여 해당 객체(예를 들면, 건축물)의 변화(즉 높이 변화, 면적 변화)에 따른 객체별 전력 수요 예측치를 추정한다(단계 S440). In addition, the land cover status of the object is analyzed from the land cover information through comparison of periodically collected satellite images and image recognition, and the object according to the change in the object (e.g., building) (i.e., height change, area change) Estimate the power demand forecast for each star (step S440).
전력 수요가 예상되는 건축물은 영상 기반의 객체인식을 통해 각 객체 결과에 따른 전력 수요 특성을 반영하여 개별 수요 예측치를 산출하고 최종적으로 객체별 전력 수요 예측치의 합산을 통하여 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 를 추정하는 전체 전력 수요 예측 정보를 생성한다.For buildings with expected power demand, individual demand forecasts are calculated by reflecting the power demand characteristics of each object through image-based object recognition, and finally, the total power demand for the new development complex is calculated by summing the power demand forecasts for each object. Generates overall power demand forecast information that estimates the forecast.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 객체에 대한 전력 수요 예측 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 영상 정보 제공 서버(210)에 제공하는 서비스 API와 연계하여 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 개발단지의 영상 정보를 수집하고, 이 영상 정보에 대해 영상 처리를 수행하여 신규 개발 단지의 지역을 분류한다(단계 S510).Figure 5 is a flowchart showing a process for predicting power demand for an object according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, video information of the development complex according to the location information of the new development complex is collected in connection with the service API provided to the video information provision server 210, and image processing is performed on this video information to create a new Classify the area of the development complex (step S510).
이후, 영상 처리 기법을 활용하여 해당 지역의 조성 초기 나대지 상태의 구획을 분류하고, 신규 개발 단지내 객체를 인식한다(단계 S511).Afterwards, image processing techniques are used to classify the sections in the initial state of bare land in the area, and to recognize objects within the new development complex (step S511).
이후, 인식 객체에 대해 객체인식 특징 정보를 산출한다(단계 S513).Afterwards, object recognition feature information is calculated for the recognized object (step S513).
한편, 신규 개발 단지에 대한 공시 정보를 획득하여, 주거, 비주거, 산업단지 등에 대한 용도를 확인한다(단계 S520,S521).Meanwhile, public information on new development complexes is obtained and uses for residential, non-residential, industrial complexes, etc. are confirmed (steps S520 and S521).
여기서, 공시 정보에 의한 토지 용도 분류는 일반적으로 전체 개발 단지에 대해 하나의 용도로 확인 가능하지만 단위 구획으로 세분화되어 있는 토지 피복 정보의 경우 대단지 내 다양한 구획에 따른 토지 용도를 세분화하여 분류 가능하기 때문에 다양한 토지 용도 적용 시 보다 구체적으로 용지 분류에 따른 전력 수요 예측 결과를 활용할 수 있다.Here, land use classification based on public information can generally be confirmed as a single use for the entire development complex, but in the case of land cover information subdivided into unit parcels, land use can be classified by subdividing according to various parcels within the large complex. When applying various land uses, power demand prediction results based on land classification can be used in more detail.
신규 개발 단지가 주거용지, 비주거용지, 산업 단지용지의 어디에 해당하는 지가 확인되면, 용도별 표준 부하 밀도를 산출하고, 이 산출된 용도별 표준 부하 밀도를 객체인식 특징 정보에 적용하여 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성한다(단계 S523,S530). 부연하면, 용도별 표준 부하 밀도를 객체인식을 통해 추출된 면적 및 높이 정보에 적용하여 기존의 전력 수요 예측을 위한 수학식을 수정 및 변형하여 객체별 전력수요 예측치를 추정할 수 있다. 기존의 전력 수요 예측을 위한 수학식은 다음과 같다.Once it is confirmed whether the new development complex falls under residential land, non-residential land, or industrial complex land, the standard load density for each use is calculated, and the calculated standard load density for each use is applied to the object recognition feature information to provide power demand prediction information for each object. Generate (steps S523, S530). In other words, the standard load density for each purpose can be applied to the area and height information extracted through object recognition to modify and transform the existing mathematical equation for power demand prediction to estimate the power demand forecast for each object. The equation for predicting existing power demand is as follows.
여기서, 용도별 표준 부하 밀도는 미리 정해진 값이다. 부등률은 미리 정해진 값으로 2개 이상의 복수의 부하간의 수용전력의 관계를 나타내는 것으로 전력소비기기를 동시에 사용하는 정도를 나타낸다.Here, the standard load density for each application is a predetermined value. The inequality rate is a predetermined value that represents the relationship between the received power between two or more loads and indicates the degree to which power consumption devices are used simultaneously.
부연하면, 객체 전력 수요(W)는 객체의 면적과 이에 대한 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이다. 또는 객체의 높이와 이에 대한 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이다.In detail, the object power demand (W) is the product of the object's area and its standard load density divided by the inequality rate. Alternatively, it is the product of the height of the object and its standard load density divided by the inequality rate.
최종적으로 객체별 전력 수요 예측치의 합산을 통해 신규 개발 단지에 대한 전력 수요 예측치를 도출한다(단계 S540). Finally, the predicted power demand for the new development complex is derived by summing the predicted power demand for each object (step S540).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 정보를 통한 주기적인 전력 수요 예측 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 신규 개발 단지에 대한 조성 계획이 수립되고, 이 신규 개발 단지에 대한 공시 정보를 획득한다(단계 S610,S620).Figure 6 is a flowchart showing a periodic power demand prediction process through image information according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a construction plan for a new development complex is established, and public information about the new development complex is obtained (steps S610 and S620).
이후, 공시 정보를 바탕으로 전력 수요 예측치를 산출한다(단계 S630). 전력 수용 예측치 산출은 영상 정보를 획득하고, 이 영상정보를 통해 전력 수요 예측치를 산출하고, 이에 따른 전력 설비를 구축한다(단계 S631,S632,S633).Afterwards, the power demand forecast is calculated based on the publicly announced information (step S630). To calculate the power acceptance prediction value, image information is acquired, power demand prediction value is calculated through this image information, and power facilities are built accordingly (steps S631, S632, and S633).
물론, 각 계획 단계마다, 영상 서비스 API로부터 주기적으로 해당 개발 단지에 대한 위성영상을 수집하여 영상인식 기반 토지 피복 정보에 따른 전력 수요 예측치를 추정할 수 있다. Of course, at each planning stage, satellite images of the development complex can be periodically collected from the video service API to estimate power demand forecasts based on image recognition-based land cover information.
따라서, 기존의 공시정보만을 가지고 조성완료 시점의 전력 수요 예측치를 추정하는 방법과 달리 기설정된 주기 또는 주요 시점에 위성 영상 또는 항공 영상(즉, 항공기를 이용하여 측정되는 영상 정보)을 취득하여 해당 지역에 대한 전력수요 예측치를 수시로 검토할 수 있으며 이를 기반으로 수요예측에 따른 전력설비 구축 계획 및 대응을 적응적으로 수행할 수 있다.Therefore, unlike the method of estimating the predicted power demand at the time of construction completion using only existing publicly announced information, satellite images or aerial images (i.e., image information measured using aircraft) are acquired at preset intervals or key points in time for the relevant area. Power demand forecasts can be reviewed at any time, and based on this, power facility construction plans and responses according to demand forecasts can be adaptively performed.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 인식 기반으로 객체의 특징을 추출하는 개념도이다. 도 7을 참조하면, 사전학습된 객체인식 모델을 통하여 신규 개발 단지 내 건설 진행(단계 S710,S720,S730)에 따른 객체 인식 결과를 보여주는 예시이다.Figure 7 is a conceptual diagram of extracting object features based on image recognition according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 7, this is an example showing object recognition results according to construction progress (steps S710, S720, and S730) in a new development complex through a pre-trained object recognition model.
기초 공사가 되어 있는 상태에서도, 구역(701)에서 각 객체의 배치 위치를 참조하여 객체별 전력 수요 예측치를 산출할 수 있으며, 객체별 전력 수요 예측치를 합산하여 신규 개발 단지에 대한 전력 수요 예측치를 산출할 수 있다(단계 S710,S711,S713).Even in the state where foundation construction is in progress, the power demand forecast for each object can be calculated by referring to the placement location of each object in area 701, and the power demand forecast for each object can be added to calculate the power demand forecast for the new development complex. It can be done (steps S710, S711, S713).
사전에 영상인식 기반 토지피복 정보 추출에 활용되는 주거, 산업 지역등에 대한 영상 DB(Database)로 사전학습된 객체 인식 모델을 통하여 개발이 진행되고 있는 구역(701)에 대한 객체(702)의 특징 추출(즉, 객체인식 특징 정보)이 가능하다(단계 S720). 물론, 이 경우에도, 객체별 전력 수요 예측치를 합산하여 신규 개발 단지에 대한 전력 수요 예측치를 산출할 수 있다(단계 S721,S723).Extract the features of the object (702) for the area (701) where development is in progress through an object recognition model pre-trained using an image database for residential and industrial areas, etc., which is used to extract land cover information based on image recognition. (i.e., object recognition feature information) is possible (step S720). Of course, in this case as well, the predicted power demand for each object can be added to calculate the predicted power demand for the new development complex (steps S721 and S723).
구역 단위로 면적 추출 시에는 객체별 추출 면적 및 위치 정보를 활용하여 외곽의 경계선만을 종합하여 통합 면적(703)을 추정할 수 있다(단계 S730). 물론, 이 경우에도, 객체별 전력 수요 예측치를 합산하여 신규 개발 단지에 대한 전력 수요 예측치를 산출할 수 있다(단계 S731,S733).When extracting the area by area, the integrated area 703 can be estimated by combining only the outer boundary lines using the extracted area and location information for each object (step S730). Of course, in this case as well, the predicted power demand for the new development complex can be calculated by adding up the predicted power demand for each object (steps S731 and S733).
개발이 진행중에도 전력 수요 예측치가 산출되면, 이를 기반으로 전력 설비 구축 계획을 세우고, 이 계획에 따라 대응한다(단계 S740).Even while development is in progress, if the power demand forecast is calculated, a power facility construction plan is established based on this and responses are made according to this plan (step S740).
또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 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) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Additionally, the steps of the method or algorithm described in relation to the embodiments disclosed herein are implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means such as a microprocessor, processor, CPU (Central Processing Unit), etc., and are computer readable. Can be recorded on any available medium. The computer-readable medium may include program (instruction) codes, data files, data structures, etc., singly or in combination.
상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 본 발명을 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 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM: Read Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다. The program (instruction) code recorded on the medium may be specially designed and constructed for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the art of 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-ROM, DVD, Blu-ray, and ROM (Read Only Memory). ), RAM (Random Access Memory), flash memory, etc. may include specially configured semiconductor memory elements to store and execute program (instruction) codes.
여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Here, examples of program (instruction) code include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
200: 전력 수요 예측 시스템
210: 영상 정보 제공 서버
220: 통신망
230: 전력 예측 서버
240: 단말기
310: 수집 모듈
320: 분류 모듈
330: 객체 인식 모듈
340: 예측 모듈
350: 표시부
701: 구역
702: 객체
703: 통합 면적200: Power demand prediction system
210: Video information provision server
220: communication network
230: Power prediction server
240: terminal
310: collection module
320: Classification module
330: Object recognition module
340: prediction module
350: display unit
701: Zone
702: Object
703: Integrated area
Claims (18)
통신망(220)을 통해 상기 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 상기 토지 피복 정보를 통하여 특정 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 전력 예측 서버(230);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
An image information providing server 210 that generates image information; and
Land cover information based on image recognition of the image information is generated through the communication network 220, and standard load density is selectively applied according to object recognition feature information for infrastructure constructed in a specific complex through the land cover information to generate power. Power prediction server 230 that generates demand prediction information;
A power demand prediction system using image recognition-based land cover information, comprising:
상기 전력 예측 서버(230)는,
상기 영상 정보를 수집하는 수집 모듈(310);
상기 영상 정보 중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 영상 정보를 추출하고 추출된 상기 해당 영상 정보로부터 토지 피복 정보를 생성하는 분류 모듈(320);
상기 객체 인식을 통해 객체인식 특징 정보를 생성하고, 상기 객체인식 특징 정보에 따라 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성하는 객체 인식 모듈(330); 및
상기 객체별 전력 수요 예측 정보를 합산하여 상기 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 정보를 생성하는 예측 모듈(340);을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 1,
The power prediction server 230,
A collection module 310 that collects the image information;
a classification module 320 that extracts image information according to the location information of a new development complex from the image information and generates land cover information from the extracted image information;
An object recognition module 330 that generates object recognition feature information through object recognition and generates power demand prediction information for each object according to the object recognition feature information; and
A prediction module 340 that generates total power demand prediction information for the new development complex by adding up the power demand prediction information for each object. A power demand prediction system using image recognition-based land cover information.
상기 객체인식 특징 정보는 상기 객체의 면적 및 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 2,
A power demand prediction system using image recognition-based land cover information, wherein the object recognition feature information includes the area and height of the object.
상기 토지 피복 정보는 상기 신규 개발 단지의 조성 초기 나대지 상태의 구획을 나대지 지역으로 분류하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 2,
The land cover information is a power demand prediction system through image recognition-based land cover information, characterized in that it is generated by classifying a parcel in a bare land state at the beginning of the construction of the new development complex into a bare land area.
상기 영상 정보는 주기적으로 수집되어 비교되며, 비교 결과에 따라 상기 토지 피복 정보에서 상기 객체의 토지 피복 상태에 따른 변화에 기반하여 상기 객체별 전력 수요 예측 정보가 생성되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.According to claim 2,
The image information is periodically collected and compared, and according to the comparison result, power demand prediction information for each object is generated based on changes in the land cover status of the object in the land cover information. Power demand prediction system using covering information.
상기 변화는 상기 신규 개발 단지의 조성 초기 과거 영상 정보와의 비교를 통해 상기 객체의 추가된 면적 또는 높이를 추정함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 5,
The change is calculated by estimating the added area or height of the object through comparison with past image information at the beginning of the construction of the new development complex. A power demand prediction system through image recognition-based land cover information.
상기 객체별 전력 수요 예측 정보는 공시 정보에 따라 미리 정해진 표준 부하 밀도를 상기 객체인식 특징 정보에 적용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 6,
The power demand prediction information for each object is calculated by applying a standard load density predetermined according to public information to the object recognition feature information. A power demand prediction system through image recognition-based land cover information.
상기 객체별 전력 수요 예측 정보는 상기 객체의 면적과 상기 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이거나 상기 객체의 높이와 상기 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이고, 상기 부등률은 미리 정해진 값으로 2개 이상의 복수의 부하간의 수용전력의 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 7,
The power demand prediction information for each object is the product of the area of the object and the standard load density divided by the inequality rate, or the product of the height of the object and the standard load density divided by the inequality rate, and the inequality rate is a power demand prediction system using image recognition-based land cover information, characterized in that it represents the relationship of received power between two or more loads with a predetermined value.
상기 영상 정보는 위성 영상 정보 또는 항공 영상 정보인 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 시스템.
According to claim 1,
A power demand prediction system using image recognition-based land cover information, wherein the image information is satellite image information or aerial image information.
(b) 전력 예측 서버(230)가 통신망(220)을 통해 상기 영상 정보에 대한 영상 인식 기반의 토지 피복 정보를 생성하고, 상기 토지 피복 정보를 통하여 특정 단지내 건설되는 인프라에 대한 객체 인식 특징 정보에 따라 표준 부하 밀도를 선택적으로 적용하여 전력 수요 예측 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
(a) the video information providing server 210 generating video information; and
(b) The power prediction server 230 generates land cover information based on image recognition for the image information through the communication network 220, and provides object recognition feature information for infrastructure built within a specific complex through the land cover information. generating power demand prediction information by selectively applying a standard load density;
A method for predicting power demand through image recognition-based land cover information, comprising:
상기 (b) 단계는,
수집 모듈(310)이 상기 영상 정보를 수집하는 단계;
분류 모듈(320)이 상기 영상 정보 중 신규 개발 단지의 위치 정보에 따른 해당 영상 정보를 추출하고 추출된 상기 해당 영상 정보로부터 토지 피복 정보를 생성하는 단계;
객체 인식 모듈(330)이 상기 객체 인식을 통해 객체인식 특징 정보를 생성하고, 상기 객체인식 특징 정보에 따라 객체별 전력 수요 예측 정보를 생성하는 단계; 및
예측 모듈(340)이 상기 객체별 전력 수요 예측 정보를 합산하여 상기 신규 개발 단지에 대한 전체 전력 수요 예측 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 10,
In step (b),
Collecting the image information by the collection module 310;
The classification module 320 extracts corresponding image information according to the location information of a new development complex from the image information and generates land cover information from the extracted corresponding image information;
The object recognition module 330 generates object recognition feature information through object recognition, and generates power demand prediction information for each object according to the object recognition feature information; and
Predicting power demand through image recognition-based land cover information, wherein the prediction module 340 generates overall power demand prediction information for the new development complex by adding up the power demand prediction information for each object. method.
상기 객체인식 특징 정보는 상기 객체의 면적 및 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 11,
A power demand prediction method using image recognition-based land cover information, wherein the object recognition feature information includes the area and height of the object.
상기 토지 피복 정보는 상기 신규 개발 단지의 조성 초기 나대지 상태의 구획을 나대지 지역으로 분류하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 11,
The land cover information is a method for predicting power demand through image recognition-based land cover information, characterized in that the land cover information is generated by classifying a parcel in a bare land state at the initial stage of construction of the new development complex into a bare land area.
상기 영상 정보는 주기적으로 수집되어 비교되며, 상기 비교 결과에 따라 상기 토지 피복 정보에서 상기 객체의 토지 피복 상태에 따른 변화에 기반하여 상기 객체별 전력 수요 예측 정보가 생성되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 11,
The image information is periodically collected and compared, and according to the comparison result, power demand prediction information for each object is generated based on changes in the land cover status of the object in the land cover information. Electricity demand prediction method using land cover information.
상기 변화는 상기 신규 개발 단지의 조성 초기 과거 영상 정보와의 비교를 통해 상기 객체의 추가된 면적 또는 높이를 추정함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 14,
The change is calculated by estimating the added area or height of the object through comparison with past image information at the beginning of the construction of the new development complex. A power demand prediction method through image recognition-based land cover information.
상기 객체별 전력 수요 예측 정보는 공시 정보에 따라 미리 정해진 표준 부하 밀도를 상기 객체인식 특징 정보에 적용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 15,
The power demand prediction information for each object is calculated by applying a standard load density predetermined according to public information to the object recognition feature information. A power demand prediction method through image recognition-based land cover information.
상기 객체별 전력 수요 예측 정보는 상기 객체의 면적과 상기 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이거나 상기 객체의 높이와 상기 표준 부하 밀도를 곱한 값을 부등률로 나눈값이고, 상기 부등률은 미리 정해진 값으로 2개 이상의 복수의 부하간의 수용전력의 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 16,
The power demand prediction information for each object is the product of the area of the object and the standard load density divided by the inequality rate, or the product of the height of the object and the standard load density divided by the inequality rate, and the inequality rate is a method for predicting power demand through image recognition-based land cover information, characterized in that it represents the relationship of received power between two or more loads with a predetermined value.
상기 영상 정보는 위성 영상 정보 또는 항공 영상 정보인 것을 특징으로 하는 영상인식 기반 토지피복 정보를 통한 전력 수요 예측 방법.
According to claim 10,
A method for predicting power demand through image recognition-based land cover information, wherein the image information is satellite image information or aerial image information.
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KR1020220092433A KR20240014806A (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | System and Method for estimating electric power demand through land cover information based on image recognition |
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KR20220011506A (en) | 2020-07-21 | 2022-01-28 | 한국전력공사 | System and Method for estimating power demand over the long term, Computer readable storage medium |
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