KR20240043228A - method for Providing an optimal operating combination of an cooling system and a CLOUD SERVER DEVICE supporting the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 서버 장치의 서버 프로세서는 냉방 시스템을 제어하는 자동 제어 시스템과 통신 채널을 형성하고, 서버 메모리에 저장된 운영 조합 데이터들을 이용하여 예비 교번 운영 조합 데이터 셋을 산출하고, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 냉방 시스템의 현재 운영 조건을 기반으로 상기 냉방 시스템의 냉방 부하를 예측한 예측 데이터 셋을 산출하고, 상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋과 상기 예측 데이터 셋을 상호 비교하여 지정된 조건을 만족하는 교번 운영 조합 정보를 산출하고, 상기 교번 운영 조합 정보를 상기 냉방 시스템 운영과 관련한 사용자 단말에 전송하도록 설정될 수 있다.The server processor of the server device according to an embodiment of the present invention forms a communication channel with an automatic control system that controls the cooling system, calculates a preliminary alternating operation combination data set using operation combination data stored in the server memory, and calculates the automatic operation combination data set. Calculate a predicted data set that predicts the cooling load of the cooling system based on the current operating conditions of the cooling system received from the control system, and compare the preliminary alternating operation combination data set with the predicted data set to determine specified conditions. It may be set to calculate satisfactory alternating operation combination information and transmit the alternating operation combination information to a user terminal related to operation of the cooling system.
Description
본 발명은 냉방 시스템 운용에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 데이터 센터의 장기간 냉방 시스템의 운영데이터를 활용하여 냉방부하를 예측하고 그에 따른 최적효율의 냉방 시스템 운용 효율을 제안하기 위한 방안에 관한 것이다.The present invention relates to cooling system operation, and more specifically, to a method for predicting cooling load using operation data of a data center's long-term cooling system and proposing optimal cooling system operation efficiency accordingly.
최근 들어, 데이터 센터는 클라우드 서버의 사용과 높아진 발열 밀도로 인해 서버 냉각에 더욱 많은 에너지를 사용하게 해야 하는 상황이기 때문에, 냉방 시스템 운용에 소요되는 에너지 절감이 중요한 이슈가 되고 있다. 데이터 센터는 연중 24 시간 내내 냉방 운전이 필요하기 때문에 백업을 포함한 다수의 냉동기로 냉방 시스템을 구성하고 냉동기들을 교대로 가동하는 교번운전을 하게 된다. 교번운전으로 가동되는 냉동기들의 댓수는 냉방부하와 외기조건에 따라 가변적으로 조정되며, 대부분 시스템 안정성 및 운전자의 경험에 따라 교번운전 형태가 결정된다. 이에 따라, 교번운전 형태에서 적절한 에너지 절감을 위한 효율적인 운용 방안이 필요하다. Recently, data centers need to use more energy to cool servers due to the use of cloud servers and increased heat density, so saving energy required to operate cooling systems has become an important issue. Since data centers require cooling operation 24 hours a day throughout the year, the cooling system is composed of multiple chillers, including backups, and alternate operation is performed in which the chillers are operated alternately. The number of refrigerators operating in alternating operation is variably adjusted depending on the cooling load and outdoor air conditions, and the type of alternating operation is mostly determined by system stability and operator experience. Accordingly, an efficient operation plan for appropriate energy savings in alternating operation is needed.
그러나 장기간 데이터 센터를 운영할 경우, 시설 노후화로 인한 설비효율 저하, 냉동기 교체, 운영자 변경 등 다양한 요인들로 인해, 냉방 시스템의 운영 효율을 일정하게 유지하기 어려울 뿐만 아니라, 상술한 다양한 요인들을 운영자 입장에서 파악하고 검토하기가 어려운 실정이다. However, when operating a data center for a long period of time, it is not only difficult to maintain the operating efficiency of the cooling system consistently due to various factors such as reduced facility efficiency due to aging facilities, replacement of refrigerators, and changes in operators, but also the various factors mentioned above are taken into consideration by the operator. It is difficult to identify and review.
따라서, 본 발명은 데이터 센터의 장기간 운영데이터를 수집 저장하고, 이를 활용해 데이터 센터의 냉방부하를 예측하여 에너지 소비를 최소화할 수 있는 교번 운영 조합을 제공할 수 있는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법 및 이를 지원하는 서버 장치를 제공한다. Therefore, the present invention provides a method of providing an operation combination of a cooling system that can collect and store long-term operation data of a data center and use this to predict the cooling load of the data center and provide an alternating operation combination that can minimize energy consumption; A server device that supports this is provided.
그러나, 이러한 본 발명의 목적은 상기의 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above object, and other objects not mentioned may be clearly understood from the description below.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법은, 서버 장치가, 복수의 냉동기들을 포함하는 냉방 시스템을 관리하는 자동 제어 시스템과 통신 채널을 형성하는 단계, 상기 서버 장치가, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 복수의 냉동기들을 교번 운영한 운영 조합 데이터들로부터 예비 교번 운영 조합 데이터 셋을 산출하고, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 냉방 시스템의 현재 운영 조건을 기반으로 상기 냉방 시스템의 냉방 부하를 예측한 예측 데이터 셋을 산출하는 단계, 상기 서버 장치가, 상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋과 상기 예측 데이터 셋을 상호 비교하여 지정된 조건을 만족하는 교번 운영 조합 정보를 산출하는 단계, 상기 서버 장치가, 상기 교번 운영 조합 정보를 상기 냉방 시스템 운영과 관련한 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A method of providing an operation combination of a cooling system to achieve the above-described object includes forming a communication channel with an automatic control system that manages, by a server device, a cooling system including a plurality of refrigerators, the server device, A preliminary alternating operation combination data set is calculated from the operation combination data of alternating operation of the plurality of refrigerators received from the automatic control system, and the cooling system is operated based on the current operating conditions of the cooling system received from the automatic control system. Calculating a predicted data set predicting the cooling load, the server device comparing the preliminary alternating operation combination data set and the predicted data set to calculate alternating operation combination information that satisfies specified conditions, the server The device may include transmitting the alternating operation combination information to a user terminal related to operation of the cooling system.
구체적으로, 상기 예측 데이터 셋을 산출하는 단계는 상기 자동 제어 시스템으로부터 각 냉동기별 상태 값, 냉수 공급 온도, 냉수 환수 온도, 냉수 정격유량, 냉각수 공급온도, 냉각수 환수 온도, 냉각수 정격유량, 냉동기 소비전력, 냉수 펌프 소비전력, 냉각수 펌프 소비전력, 냉각탑 소비전력, 냉수 펌프 인버터출력, 냉각수 펌프 인버터출력, 외기 온도, 외기 습도 중 적어도 하나의 포함하는 운영 관련 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of calculating the predicted data set is to obtain state values for each refrigerator, cold water supply temperature, cold water return temperature, cold water rated flow rate, cooling water supply temperature, cooling water return temperature, coolant rated flow rate, and refrigerator power consumption from the automatic control system. , It may include receiving operation-related data including at least one of chilled water pump power consumption, cooling water pump power consumption, cooling tower power consumption, chilled water pump inverter output, cooling water pump inverter output, outside air temperature, and outside air humidity.
구체적으로, 상기 예측 데이터 셋을 산출하는 단계는 상기 자동 제어 시스템으로부터 상기 운영 관련 데이터를 1일 15분 단위로 수신하는 단계, 상기 1일 15분 단위로 수신한 운영 관련 데이터에 대한 분석 모델들을 생성하는 단계, 상기 생성된 분석 모델들을 가중 평균한 값을 냉방 부하 예측 데이터로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, calculating the predicted data set includes receiving the operation-related data from the automatic control system on a 15-minute basis per day, and generating analysis models for the operation-related data received on a 15-minute basis per day. It may include the step of outputting a weighted average value of the generated analysis models as cooling load prediction data.
구체적으로, 상기 방법은, 상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋 중 시운전 데이터 또는 냉동기 교체에 따른 데이터를 제외시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Specifically, the method may further include excluding trial run data or data resulting from refrigerator replacement from the preliminary alternating operation combination data set.
구체적으로, 상기 교번 운영 조합 정보를 산출하는 단계는 상기 예측 데이터 셋의 냉방 부하 패턴과, 외기 온도 및 습구 온도 조건이 지정된 비율 이내로 유사한 값을 최근접 탐색법을 기반으로 상기 예비 교번 운영 조합 데이터에서 검출하는 단계, 상기 검출된 예비 교번 운영 조합 데이터에서 최소 전력 소비량을 나타내는 상기 교번 운영 조합 정보로 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, in the step of calculating the alternating operation combination information, the cooling load pattern of the predicted data set and the outdoor temperature and wet bulb temperature conditions are similar to values within a specified ratio in the preliminary alternating operation combination data based on the nearest neighbor search method. It may include a step of detecting and calculating the alternating operation combination information indicating the minimum power consumption from the detected preliminary alternating operation combination data.
구체적으로, 상기 사용자 단말에 전송하는 단계는 상기 교번 운영 조합 정보를 토대로 상기 냉방 시스템에 포함된 복수개의 냉동기들, 상기 복수개의 냉동기들과 연결된 적어도 하나의 냉수 펌프, 냉각수펌프, 및 냉각탑의 상태와 출력을 포함하는 화면을 구성하는 단계, 상기 화면을 웹 또는 모바일 중 적어도 하나의 방식으로 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of transmitting to the user terminal determines the status of a plurality of refrigerators included in the cooling system, at least one cold water pump, a cooling water pump, and a cooling tower connected to the plurality of refrigerators based on the alternating operation combination information, and It may include configuring a screen including output and transmitting the screen to the user terminal through at least one of web and mobile methods.
본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치는 복수의 냉동기들을 포함하는 냉방 시스템을 관리하는 자동 제어 시스템과 통신 채널을 형성하는 서버 통신 회로, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 복수의 냉동기들을 교번 운영한 운영 조합 데이터들 저장하는 서버 메모리, 상기 서버 통신 회로와 상기 서버 메모리에 기능적으로 연결되는 서버 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 서버 프로세서는, 상기 자동 제어 시스템과 통신 채널을 형성하고, 상기 서버 메모리에 저장된 운영 조합 데이터들을 이용하여 예비 교번 운영 조합 데이터 셋을 산출하고, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 냉방 시스템의 현재 운영 조건을 기반으로 상기 냉방 시스템의 냉방 부하를 예측한 예측 데이터 셋을 산출하고, 상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋과 상기 예측 데이터 셋을 상호 비교하여 지정된 조건을 만족하는 교번 운영 조합 정보를 산출하고, 상기 교번 운영 조합 정보를 상기 냉방 시스템 운영과 관련한 사용자 단말에 전송하도록 설정될 수 있다.A server device that provides an operation combination of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention includes a server communication circuit that forms a communication channel with an automatic control system that manages an air conditioning system including a plurality of refrigerators, and the information received from the automatic control system. It may include a server memory that stores operation combination data for alternately operating a plurality of refrigerators, and a server processor functionally connected to the server communication circuit and the server memory. A server processor according to an embodiment forms a communication channel with the automatic control system, calculates a preliminary alternating operation combination data set using operation combination data stored in the server memory, and performs the cooling and cooling operation received from the automatic control system. Calculate a predicted data set that predicts the cooling load of the cooling system based on the current operating conditions of the system, and compare the preliminary alternating operation combination data set with the predicted data set to provide alternating operation combination information that satisfies specified conditions. It may be set to calculate and transmit the alternating operation combination information to a user terminal related to operation of the cooling system.
구체적으로, 상기 서버 프로세서는, 상기 자동 제어 시스템으로부터 각 냉동기별 상태 값, 냉수 공급 온도, 냉수 환수 온도, 냉수 정격유량, 냉각수 공급온도, 냉각수 환수 온도, 냉각수 정격유량, 냉동기 소비전력, 냉수 펌프 소비전력, 냉각수 펌프 소비전력, 냉각탑 소비전력, 냉수 펌프 인버터출력, 냉각수 펌프 인버터출력, 외기 온도, 외기 습도 중 적어도 하나의 포함하는 데이터를 수신하도록 설정된 것을 특징으로 한다.Specifically, the server processor receives status values for each refrigerator from the automatic control system, cold water supply temperature, cold water return temperature, cold water rated flow rate, cooling water supply temperature, cooling water return temperature, coolant rated flow rate, refrigerator power consumption, and cold water pump consumption. It is characterized in that it is set to receive data including at least one of power, cooling water pump power consumption, cooling tower power consumption, chilled water pump inverter output, cooling water pump inverter output, outside air temperature, and outside air humidity.
구체적으로, 상기 서버 프로세서는, 상기 자동 제어 시스템으로부터 상기 데이터를 1일 15분 단위로 수신하고, 상기 1일 15분 단위로 수신한 데이터에 대한 분석 모델들을 생성한 후, 상기 생성된 분석 모델들에 가중 평균한 값을 냉방 부하 예측 데이터로 출력하도록 설정된 것을 특징으로 한다.Specifically, the server processor receives the data from the automatic control system in units of 15 minutes per day, generates analysis models for the data received in units of 15 minutes per day, and then executes the generated analysis models. It is characterized in that it is set to output the weighted average value as cooling load prediction data.
구체적으로, 상기 서버 프로세서는, 상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋 중 시운전 데이터 또는 냉동기 교체에 따른 데이터를 제외시키도록 설정된 것을 특징으로 한다.Specifically, the server processor is set to exclude trial run data or data due to refrigerator replacement from the preliminary alternating operation combination data set.
구체적으로, 상기 서버 프로세서는, 상기 교번 운영 조합 정보를 산출과 관련하여, 상기 예측 데이터 셋의 냉방 부하 패턴과, 외기 온도 및 습구 온도 조건이 지정된 비율 이내로 유사한 값을 최근접 탐색법을 기반으로 상기 예비 교번 운영 조합 데이터에서 검출하고, 상기 검출된 예비 교번 운영 조합 데이터에서 최소 전력 소비량을 나타내는 상기 교번 운영 조합 정보로 산출하도록 설정된 것을 특징으로 한다.Specifically, in relation to calculating the alternating operation combination information, the server processor calculates the cooling load pattern of the predicted data set, and the outdoor temperature and wet bulb temperature conditions are similar to the values within a specified ratio based on the nearest neighbor search method. It is characterized in that it is set to detect from preliminary alternating operation combination data and calculate the alternating operation combination information indicating the minimum power consumption from the detected preliminary alternating operation combination data.
구체적으로, 상기 서버 프로세서는, 상기 교번 운영 조합 정보를 사용자 단말에 전송하는 동작과 관련하여, 상기 교번 운영 조합 정보를 토대로 상기 냉방 시스템에 포함된 복수개의 냉동기들, 상기 복수개의 냉동기들과 연결된 적어도 하나의 냉수 펌프, 냉각수펌프, 및 냉각탑의 상태와 출력을 포함하는 화면을 구성하고, 상기 화면을 웹 또는 모바일 중 적어도 하나의 방식으로 상기 사용자 단말에 전송하도록 설정된 것을 특징으로 한다.Specifically, in relation to the operation of transmitting the alternating operation combination information to the user terminal, the server processor selects a plurality of refrigerators included in the cooling system based on the alternating operation combination information, and at least one connected to the plurality of refrigerators. A screen is configured to include the status and output of one cold water pump, a cooling water pump, and a cooling tower, and the screen is set to be transmitted to the user terminal through at least one of web and mobile methods.
본 발명에 따르면, 본 발명은 냉방 시스템에 영향을 주는 성능요인들을 장기간의 운영데이터 분석을 통해서 판단하고, 해당 성능요인들의 영향을 고려한 부하 예측과 교번운전의 운영조합 생성을 통해 데이터 센터의 운영효율을 최적화 시킬 수 있다. According to the present invention, the present invention determines the performance factors that affect the cooling system through long-term operation data analysis, and generates an operation combination of load prediction and alternating operation considering the influence of the performance factors, thereby improving the operational efficiency of the data center. can be optimized.
또한, 본 발명은 냉방 부하를 사전에 예측하여 확인 할 수 있도록 하고, 시간별 또는 계절별로 달라지는 전력요금에 따라 냉동기들의 교번제어 전략을 수립함으로써 냉방 시스템의 효율 최적화 및 그에 따른 운영비용 절감을 가능하게 한다.In addition, the present invention enables the cooling load to be predicted and confirmed in advance, and an alternating control strategy of the refrigerators is established according to the power rate that varies by time or season, thereby optimizing the efficiency of the cooling system and reducing operating costs accordingly. .
아울러, 상술한 효과 이외의 다양한 효과들이 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 수 있다.In addition, various effects other than the effects described above may be disclosed directly or implicitly in the detailed description according to embodiments of the present invention, which will be described later.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영 환경의 한 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 구성의 한 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 서버의 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 구성의 한 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 서버의 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 센터의 냉방 수요 예측을 위한 XGB모델의 일 예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 센터의 교번 운영 조합 정보의 한 예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 예측 데이터 셋과 예비 교번 운영 조합 데이터 셋 간의 거리 산출을 도식화한 예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 사용자 단말에 제공되는 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영 중 냉방 부하 예측과 최적 운영 조합 추천과 관련한 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 냉방기 부하율과 관련한 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 실내 온도에 관한 정보 제공 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 전력 사용량 정보가 제공되는 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면. 1 is a diagram showing an example of an air conditioning system operating environment according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing an example of a cooling system configuration according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing an example of a device configuration of a cloud server according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing an example of a user terminal configuration according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing an example of a method of operating a cloud server device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing an example of an XGB model for predicting cooling demand for a data center according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing an example of alternating operation combination information of a data center according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram illustrating an example of calculating the distance between a prediction data set and a preliminary alternating operation combination data set according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram illustrating an example of a screen interface provided to a user terminal in relation to operation of a cooling system according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing an example of a screen interface related to cooling load prediction and optimal operation combination recommendation during cooling system operation according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an example of a screen interface related to the air conditioner load rate in relation to the operation of the cooling system according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating an example of a screen interface providing information about indoor temperature in relation to operation of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a screen interface where power usage information is provided in relation to operation of a cooling system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.In order to make the characteristics and advantages of the problem-solving means of the present invention clearer, the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments of the present invention shown in the attached drawings.
다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.However, detailed descriptions of known functions or configurations that may obscure the gist of the present invention are omitted in the following description and attached drawings. Additionally, it should be noted that the same components throughout the drawings are indicated by the same reference numerals whenever possible.
이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in the following description and drawings should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is. Therefore, the embodiments described in this specification and the configuration shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various alternatives may be used to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., are used to describe various components, and are used only for the purpose of distinguishing one component from other components and to limit the components. Not used. For example, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" used in the specification are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more of the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "부", "기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Additionally, terms such as “unit,” “unit,” and “module” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software. In addition, the terms "a or an", "one", "the", and similar related terms are used in the context of describing the invention (particularly in the context of the claims below) as used herein. It may be used in both singular and plural terms, unless indicated otherwise or clearly contradicted by context.
상술한 용어들 이외에, 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.In addition to the terms described above, specific terms used in the following description are provided to aid understanding of the present invention, and the use of these specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention.
아울러, 본 발명의 범위 내의 실시 예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.Additionally, embodiments within the scope of the present invention include computer-readable media having or transmitting computer-executable instructions or data structures stored on the computer-readable media. Such computer-readable media may be any available media that can be accessed by a general-purpose or special-purpose computer system. By way of example, such computer-readable media may include RAM, ROM, EPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage, or in the form of computer-executable instructions, computer-readable instructions or data structures. It may be used to store or transmit certain program code means, and may include, but is not limited to, a physical storage medium such as any other medium that can be accessed by a general purpose or special purpose computer system. .
본 발명은 복수의 냉동기가 설치된 데이터 센터의 BEMS(Building Energy Management System) 운영 데이터를 통해 복수의 냉동기들의 다양한 교번운전 데이터를 추출하고, 냉방부하를 예측해 과거의 기록 중 가장 효율적으로 운영되었던 기록을 찾아 운영자에게 제공함으로써, 냉방 시스템 운영과정에서 운영 효율을 높일 수 있는 방안을 제공한다.The present invention extracts various alternating operation data of a plurality of refrigerators through BEMS (Building Energy Management System) operation data of a data center where multiple refrigerators are installed, predicts the cooling load, and finds the record of the most efficient operation among past records. By providing it to the operator, it provides a way to increase operational efficiency in the cooling system operation process.
이하, 본 발명의 냉방 시스템에 포함된 냉동기들의 최적화된 교번운영 조합 정보를 제공할 수 있는 시스템 환경에 포함되는 각 구성들의 종류와 역할에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the types and roles of each component included in the system environment that can provide information on the optimized alternating operation combination of refrigerators included in the cooling system of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영 환경의 한 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an example of an air conditioning system operating environment according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영 환경(10)은 적어도 하나의 사용자 단말(100)(또는 전자 장치, 고객 단말), 네트워크(51)(또는 이동통신 네트워크, 인터넷 네트워크, 유선 케이블), 클라우드 서버(200) 및 냉방 시스템(300)(또는 냉방 시스템이 설치된 시설물)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the cooling
상기 냉방 시스템(300)은 데이터센터와 같이 지속적으로 발열이 발생하는 시설물 또는 지속적인 냉방 관리가 필요한 시설물에 배치되어, 시설물의 온도가 사전 설정된 온도 이하가 되도록 관리하는 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 냉방 시스템(300)은 지속적인 온도 관리를 위하여 복수개의 냉동기(또는 냉방기)들을 포함하고, 복수개의 냉동기들은 교번되게 운영될 수 있다. 상기 냉방 시스템(300)은 냉동기들의 교번 운용 및 관리를 위하여 냉동기들의 운영과 관련한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 네트워크(51)를 통하여 클라우드 서버(200)에 전송할 수 있다. The
상기 네트워크(51)는 냉방 시스템(300)과 클라우드 서버(200) 사이, 사용자 단말(100)과 클라우드 서버(200) 사이의 통신 채널 형성을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 네트워크(51)는 적어도 하나의 통신 네트워크 요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 네트워크(51)는 유선 통신 채널을 지원하는 다양한 케이블이나, 무선 통신 채널을 지원하는 기지국, 무선 액세스 포인트, 각 장치들의 식별을 위한 주소 할당 장치, 데이터 송수신을 위한 라우터, MEC(mobile edge computing) 등을 포함할 수 있다. 한 예로서, 상기 네트워크(51)는 냉방 시스템(300)과 클라우드 서버(200) 사이를 유선으로 연결하는 케이블 또는 무선으로 연결하는 무선 통신 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 네트워크(51)는 상기 사용자 단말(100)과 상기 클라우드 서버(200) 사이를 무선으로 연결하는 무선 통신 네트워크(또는 무선 이동 통신 네트워크)를 포함할 수 있다. 이러한 네트워크(51)는 냉방 시스템(300)과 클라우드 서버(200) 사이 또는 사용자 단말(100)과 클라우드 서버(200) 사이의 통신을 위한 채널을 형성할 수 있는 다양한 통신 요소들 중 적어도 일부를 포함하는 것으로, 그 종류나, 형태 또는 방식 등에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 네트워크(51)는 냉방 시스템(300)이 수집한 냉방 관련 정보를 클라우드 서버(200)에 전달하고, 클라우드 서버(200)가 가공한 정보를 사용자 단말(100)에 전달할 수 있다. The
상기 클라우드 서버(200)는 상기 네트워크(51)를 통하여 상기 냉방 시스템(300)과 통신 채널을 형성하고, 냉방 시스템(300)이 수집한 냉방 관련 정보를 수신할 수 있다. 상기 클라우드 서버(200)는 수신된 냉방 관련 정보를 누적 저장하고, 수신된 냉방 관련 정보 중 적어도 일부 정보를 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 이 동작에서, 클라우드 서버(200)는 이전 저장된 냉방 관련 정보와 현재 수신된 냉방 관련 정보를 종합하여 통계 정보를 생성하고, 생성된 통계 정보를 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 또한, 클라우드 서버(200)는 현재 수신된 냉방 관련 정보와 이전 저장된 냉방 시스템 운영 정보들을 종합적으로 분석하여 현재 냉방 관련 정보 상황에서 최적으로 냉동기들을 운영하는 교번 운영 조합 정보를 작성하고, 작성된 교번 운영 조합 정보를 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 클라우드 서버(200)는 상술한 정보 수집과 교전 운영 조합 정보 작성 및 전송을 위해 쿠버네티스 서비스 플랫폼을 운용할 수 있다. 또한, 상기 클라우드 서버(200)는 상기 냉방 시스템(300) 운영과 관련한 정보를 사용자 단말(100)에 제공하기 위해 게이트웨이 장치를 포함할 수 있다. The
상기 사용자 단말(100)은 네트워크(51)를 통하여 클라우드 서버(200)에 접속하고, 클라우드 서버(200)가 제공하는 다양한 정보를 수신하여 출력할 수 있다. 한 예로서, 상기 사용자 단말(100)은 휴대용 통신 장치로서 마련되어, 기지국을 통하여 상기 클라우드 서버(200)에 접속할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 클라우드 서버(200)가 제공하는 냉방 시스템 운용과 관련한 어플리케이션 프로그램을 수신하여 설치할 수 있다. 또는, 사용자 단말(100)은 웹 브라우저를 이용하여 클라우드 서버(200)에 접속하고, 클라우드 서버(200)가 웹 브라우저를 통해 제공하는 냉방 시스템 운용 페이지를 수신하여 출력할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 냉방 시스템 운용 페이지에서 제공하는 교번 운영 조합 정보 중 어느 하나를 선택하는 선택 신호를 사용자 조작에 대응하여 생성하고, 생성된 선택 신호를 클라우드 서버(200)에 전송할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영 환경(10)은 지속적으로 발열 관리 또는 냉방 관리가 필요한 시설물 예컨대, 데이터센터의 냉방을 관리하기 위한 최적의 교번 운영 조합 정보를 기반으로 냉방 시스템을 운영할 수 있도록 지원한다. 이에 따라, 본 발명의 냉방 시스템 운영 환경(10)은 기존 작업자의 경험이나 즉흥적인 사고에 의한 냉방 시스템 운영에 비하여 보다 안정적이며 최적의 에너지 운용 방안을 기반으로 냉방 시스템 운영을 수행할 수 있도록 지원한다. As described above, the cooling
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing an example of a cooling system configuration according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템(300)은 복수개의 냉동기(321), 냉수 펌프(322), 냉각탑(323), 냉각수 펌프(324), 유량계(325), 전력량계(326) 및 외부온습도계(327), 자동 제어 시스템(350) 및 설비 통신 회로(310)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 2, the
상기 복수개의 냉동기(321)는 냉방 시스템(300)이 냉방을 지원하는 시설물에 냉방 기능을 지원할 수 있다. 본 발명의 복수개의 냉동기(321)는 그 종류나 크기에 한정되지 않는다. 예컨대, 복수개의 냉동기(321)는 증기압축식 냉동기, 흡수식 냉동기 등의 어느 한 종류 또는 다양한 종류의 냉동기를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 냉동기(321)는 예컨대, 각각 증발기로부터 증발된 냉매 증기를 압축시키는 압축기, 압축기로부터 나온 고온고압의 가스냉매를 물 또는 공기로 냉각시켜 응축시키는 응축기, 적정량이 액체 냉매를 저압의 증발기 측으로 보내고 고압냉매를 저온저압의 습증기로 변환하는 팽창밸브, 냉매의 열을 증발시켜 주위의 물이나 온도를 저온으로 만드는 증발기를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 냉동기(321) 각각은 자동 제어 시스템(350)으로부터 전달된 신호에 따라 기동하고, 기동에 따른 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. The plurality of
상기 냉수 펌프(322)는 시설물의 냉방을 위해 냉수를 공급해줄 수 있다. 냉수 펌프(322)는 예컨대, 냉각탑(323)으로부터 냉수를 받고, 전달받은 냉수를 냉동기(321)에 전달할 수 있다. 냉수 펌프(322)는 자동 제어 시스템(350)으로부터 전달되는 제어 신호에 따라 냉수 순환을 수행하면서, 펌프 운영에 관한 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. The
상기 냉각탑(323)은 온수를 주위에 다량 존재하는 공기를 이용하여 물과 직접 접촉시켜 냉각하는 장치로서, 물과 공기의 온도차를 이용한 열전달에 의한 감열과, 물을 증발시키는 물질전달에 의한 잠열의 작용을 이용할 수 있다. 본 발명의 냉방 시스템(300)은 냉각탑(323)의 종류나 크기에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 냉각탑(323)은 자연통풍형 냉각탑, 대향류형 냉각탑, 직교류형 냉각탑 중 적어도 하나의 타입이 될 수 있다. 상기 냉각탑(323)은 자동 제어 시스템(350)의 제어 신호에 따라 운영되고, 운영 결과에 대한 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. The
상기 냉각수 펌프(324)는 자동 제어 시스템(350) 제어에 따라 냉각된 냉각수를 순환시키기 위한 펌핑 동작을 수행할 수 있다. 상기 냉각수 펌프(324)의 운영에 따른 결과 정보가 자동 제어 시스템(350)에 전달될 수 있다. The
상기 유량계(325)는 기체나 액체의 유량을 측정하는 장치로서, 냉동기(321)에 연결된 적어도 하나의 배관에 설치되어, 흐르는 냉수 또는 냉각수의 유량을 측정할 수 있다. 상기 유량계(325)는 측정된 유량 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. The
상기 전력량계(326)는 냉방 시스템(300)의 각 구성들이 소모하는 전력량을 검출하고, 검출된 전력량 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. 예컨대, 전력량계(326)는 냉동기(321), 냉수 펌프(322), 냉각탑(323) 및 냉각수 펌프(324) 운용에 따른 전력량 정보를 검출하고, 검출된 전력량 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. The
상기 외부온습도계(327)는 냉방 시스템(300)의 외부온도 및 습도 정보를 검출할 수 있다. 상기 외부온습도계(327)는 검출된 외부온습도 정보를 자동 제어 시스템(350)에 제공한다. The external temperature and
상기 설비 통신 회로(310)는 상기 냉방 시스템(300)의 통신 기능을 지원할 수 있다. 예컨대, 상기 설비 통신 회로(310)는 자동 제어 시스템(350)의 제어에 따라 네트워크(51)를 통하여 클라우드 서버(200)와 통신 채널을 형성할 수 있다. 상기 설비 통신 회로(310)는 자동 제어 시스템(350)이 수집한 정보를 클라우드 서버(200)에 전달할 수 있다. 상기 설비 통신 회로(310)는 클라우드 서버(200)(또는 사용자 단말(100))로부터 교번 운영 조합 정보를 수신하여 자동 제어 시스템(350)에 제공할 수 있다. The
상기 자동 제어 시스템(350)은 상술한 냉동기(321), 냉수 펌프(322), 냉각탑(323), 냉각수 펌프(324), 유량계(325), 전력량계(326) 및 외부온습도계(327)의 제어 및 설비 통신 회로(310)의 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 자동 제어 시스템(350)은 각 냉동기별 상태 값(CHS), 냉수 공급 온도(CHWS), 냉수 환수 온도(CHWR), 냉수 정격 유량(CHWF), 냉각수 공급 온도(CWS), 냉각수 환수 온도(CWR), 냉각수 정격 유량(CWF), 냉동기 소비전력(CHE), 냉수 펌프 소비전력(CHWPE), 냉각수 펌프 소비전력(CWPE), 냉각탑 소비전력(CTE), 냉수 펌프 인버터 출력(CHWPIV), 냉각수 펌프 인버터 출력(CWPIV), 외기온도(OADT) 및 외기습도(OARH)를 포함하는 냉방 관련 정보를 각 기기들 또는 계량기나 센서로부터 수집할 수 있다. 상기 자동 제어 시스템(350)은 수집된 냉방 관련 정보를 클라우드 서버(200)에 전송할 수 있다. The
상기 자동 제어 시스템(350)은 상기 클라우드 서버(200)로부터 교번 운영 조합 정보를 수신할 수 있다. 상기 자동 제어 시스템(350)은 수신된 교번 운영 조합 정보를 확인하고, 각 기기들 예컨대, 복수개의 냉동기(321), 냉수 펌프(322), 냉각탑(323), 냉각수 펌프(324) 운영을 위한 제어 신호를 작성하고, 작성된 제어 신호를 각 기기들의 운영이 필요한 시점에 전송할 수 있다. 이때, 자동 제어 시스템(350)이 이용하는 교번 운영 조합 정보는 냉방 시스템(300)의 각 구성들이 가장 높은 효율로 운영될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 서버의 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다. Figure 3 is a diagram showing an example of the device configuration of a cloud server according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 클라우드 서버(200)(또는 서버 장치)는 서버 통신 회로(210), 서버 메모리(230) 및 서버 프로세서(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the cloud server 200 (or server device) of the present invention may include a
상기 서버 통신 회로(210)(또는 서버 통신 인터페이스)는 냉방 시스템(300) 및 사용자 단말(100)과의 통신 채널 형성을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 서버 통신 회로(210)는 냉방 시스템(300)과 통신 채널을 형성하기 위한 제1 통신 회로(211), 사용자 단말(100)과 통신 채널을 형성하기 위한 제2 통신 회로(212)를 포함할 수 있다. 상기 제1 통신 회로(211) 및 제2 통신 회로(212)는 특정 통신 방식이나 통신 타입 또는 통신 모듈의 종류에 한정되지 않는다. 상기 제1 통신 회로(211) 및 제2 통신 회로(212)는 동일한 타입 또는 동일한 방식으로 운영되는 통신 회로가 될 수 있으며, 또는 서로 다른 통신 회로가 될 수도 있다. 이러한 상기 서버 통신 회로(210) 중 제1 통신 회로(211)는 서버 프로세서(250)의 제어에 대응하여, 냉방 시스템(300)으로부터 냉방 관련 정보를 수신하고, 적어도 하나의 교번 운영 조합 정보를 냉방 시스템(300)에 제공할 수 있다. 상기 서버 통신 회로(210) 중 제2 통신 회로(212)는 복수개의 교번 운영 조합 정보를 사용자 단말(100)에 제공하고, 사용자 단말(100)로부터 특정 조합 정보를 선택하는 선택 정보를 수신할 수 있다. The server communication circuit 210 (or server communication interface) may support forming a communication channel with the
상기 서버 메모리(220)는 서버 장치(예: 상기 클라우드 서버(200)) 운용에 필요한 적어도 하나의 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 서버 메모리(220)는 냉방 시스템(300) 운영에 따라 제공된 냉방 관련 정보 및 냉방 관련 정보가 수집된 시점에 냉방 시스템(300)이 어떻게 운영되었는지에 대한 냉방 시스템 운영 정보를 누적하여 저장할 수 있다. 상기 서버 메모리(230)는 상기 냉방 관련 정보 및 상기 냉방 시스템 운영 정보를 기반으로 생성된 통계 정보를 저장할 수 있다. 상기 통계 정보는 예컨대, 일일 기상 정보, 장비 여유율, 냉방 열원, 냉방부하예측 정보, 최적운영조합 추천 정보, 냉방기 부하율 현황, 실내 온도, 전력 사용 현황, 전력 요금, 전력 사용량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 서버 메모리(230)는 교번 운영 조합 정보(또는 운영 조합 데이터) 및 예측 데이터를 저장할 수 있다. The server memory 220 may store at least one program and data necessary for operating a server device (eg, the cloud server 200). For example, the server memory 220 accumulates cooling-related information provided according to the operation of the
상기 서버 프로세서(250)는 냉방 시스템(300)으로부터 냉방 관련 정보를 수신하면, 수신된 냉방 관련 정보들을 토대로 냉방 시스템(300)을 운영할 교번 운영 조합 정보를 작성하고, 작성된 교번 운영 조합 정보를 냉방 시스템(300)에 제공할 수 있다. 또는, 서버 프로세서(250)는 수신된 냉방 관련 정보를 기반으로 복수의 교번 운영 조합 정보를 작성하고, 복수의 교번 운영 조합 정보를 사용자 단말(100)에 제공한 후, 사용자 단말(100)에 의해 선택된 교번 운영 조합 정보를 냉방 시스템(300)에 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 서버 프로세서(250)는 데이터 수집부(251), 수요 예측 모델링부(252), 운영 조합 산출부(253) 및 정보 제공부(254)를 포함할 수 있다.When the
상기 데이터 수집부(251)는 사전 정의된 시점 또는 관리자 요청 또는 사용자 단말(100)의 요청에 대응하여, 냉방 시스템(300)의 운영과 관련한 냉방 관련 정보를 수집할 수 있다. 예컨대, 상기 냉방 관련 정보는 냉방 시스템(300)의 자동 제어 시스템(350)이 수집한 데이터들(예: 각 냉동기별 상태 값(CHS), 냉수 공급 온도(CHWS), 냉수 환수 온도(CHWR), 냉수 정격 유량(CHWF), 냉각수 공급 온도(CWS), 냉각수 환수 온도(CWR), 냉각수 정격 유량(CWF), 냉동기 소비전력(CHE), 냉수 펌프 소비전력(CHWPE), 냉각수 펌프 소비전력(CWPE), 냉각탑 소비전력(CTE), 냉수 펌프 인버터 출력(CHWPIV), 냉각수 펌프 인버터 출력(CWPIV), 외기온도(OADT) 및 외기습도(OARH) 중 적어도 일부)을 포함할 수 있다. 상기 데이터 수집부(251)는 수집된 정보를 수요 예측 모델링부(252) 및 정보 제공부(254) 중 적어도 하나에 전달할 수 있다. 일 예에 따라, 상기 데이터 수집부(251)는 15분 간격으로 냉방 관련 정보를 수집할 수 있다. 상기 데이터 수집부(251)는 1일 단위로 냉방 관련 정보를 수집할 수 있다. 예컨대, 데이터 수집부(251)는 00시 00분부터 23시 45분까지 15분 단위로 냉방 관련 정보를 수집하고, 수집된 냉방 관련 정보를 해당 일자로 서버 메모리(230)에 저장할 수 있다. The
상기 수요 예측 모델링부(252)는 냉방 시스템(300)이 제공한 냉방 관련 정보를 토대로 전력에 대한 수요를 예측하는 모델링을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 수요 예측 모델링부(252)는 시설물(예: 데이터 센터)의 냉방 부하 예측을 수행하기 위한 구성으로, 1일전 이후부터 24시간의 냉방 부하를 15분 간격으로 예측하는 분석 모델을 생성할 수 있다. 일 예에 따르면, 수요 예측 모델링부(252)는 XGboost 방식의 학습 모델을 기반으로 냉방 부하 예측 모델을 생성할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 수요 예측 모델링부(252)는 냉방 부하 예측 정보와 냉방 관련 정보에서 추출한 정보를 비교하여 오차에 대한 학습을 수행하도록 처리할 수 있다. The demand
상기 운영 조합 산출부(253)는 냉동기(321)의 교번 운영 조합 정보를 산출할 수 있다. 상기 냉동기(321) 교번 운영 조합 정보는 예컨대, 냉동기(321)의 가동(상태 값=1) 또는 중지(상태 값=0), 냉수 펌프 및 냉각수 펌프의 인버터 출력 값을 포함할 수 있다. 상기 인버터의 출력값은 유량에 따른 출력 (0, 80~100)으로 구성될 수 있다. 상기 운영 조합 산출부(253)는 예컨대, 1년 이상의 다년도 냉방 관련 정보들을 누적하고, 이를 기반으로, 교번 운영 조합 정보를 생성할 수 있다. 운영 조합 산출부(253)는 데이터에 대한 전처리 과정을 수행할 수 있다. 예컨대, 운영 조합 산출부(253)는 시운전을 위한 단시간 사용 데이터, 냉동기 교체에 의해 달라진 데이터를 제거할 수 있다. 상기 운영 조합 산출부(253)는 시설물의 냉방 부하 예측 정보와 누적된 냉방 부하에 따른 운영 조합 정보를 비교하고, 예측한 냉방 부하 패턴과 외기 온도 및 습구 온도 조건이 일정 비율 이내로 유사한 또는 가장 유사한 데이터를 추출할 수 있다. 일 예로, 운영 조합 산출부(253)는 최근접 탐색법을 이용하여 냉방 부하 예측 값과 운영 조합 데이터 사이의 유클리디언 거리 측정을 수행하고, 일정 비율 이내로 유사한 또는 가장 유사한 기록을 탐색할 수 있다. The operation
상기 정보 제공부(254)는 상기 운영 조합 산출부(253)가 산출한 교번 운영 조합 정보를 네트워크(51)를 통하여 냉방 시스템(300)에 제공할 수 있다. 냉방 시스템(300)의 자동 제어 시스템(350)은 수신된 교번 운영 조합 정보를 기반으로 각 기기들의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 각 기기들에 제어 신호를 전달할 수 있다. 다른 예로서, 상기 정보 제공부(254)는 일정 비율 이내로 유사한 교번 운영 조합 정보들을 사용자 단말(100)에 제공하고, 사용자 단말(100)이 선택한 교번 운영 조합 정보를 냉방 시스템(300)에 제공할 수도 있다. The
상기 정보 제공부(254)는 상기 냉방 시스템(300)이 제공한 냉방 관련 정보를 토대로, 현재 시설물 상태에 관한 정보 또는 현재 시설물의 냉방 상태에 관한 통계 정보를 작성하고, 작성된 통계 정보를 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 정보 제공부(254)는 작성된 통계 정보 및 사용자 단말(100)의 연락 정보를 서버 메모리(230)에 임시 또는 반영구적으로 저장할 수도 있다. The
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an example of a user terminal configuration according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 사용자 단말(100)은 통신 인터페이스(110), 입출력 장치(120), 메모리(130), 디스플레이(140) 및 프로세서(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
상기 통신 인터페이스(110)(또는 통신 회로)는 사용자 단말(100)의 통신 채널 형성을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 통신 인터페이스(110)는 적어도 하나의 통신 세대에 대응하는 통신 회로 또는 통신 칩을 포함할 수 있다. 예컨대, 통신 인터페이스(110)는 3G 통신 회로, 4G 통신 회로, 5G 통신 회로 중 적어도 하나의 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 통신 인터페이스(110)는 클라우드 서버(200)로부터 냉방 시스템(300) 운영과 관련한 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 통신 인터페이스는 복수개의 교번 운영 조합 정보를 수신할 수 있다. 상기 통신 인터페이스(110)는 입출력 장치(120)(또는 디스플레이(140))를 통해 입력되는 교번 운영 조합 정보를 선택하는 사용자 선택 정보를 네트워크(51)를 통하여 클라우드 서버(200)에 전송할 수 있다. 또한, 상기 통신 인터페이스(110)는 클라우드 서버(200)로부터 통계 정보 중 적어도 일부를 수신할 수 있다. The communication interface 110 (or communication circuit) may support the formation of a communication channel of the
상기 입출력 장치(120)는 사용자 단말(100)의 입력 기능 지원을 위한 적어도 하나의 입력 수단 및 사용자 단말(100)의 정보 출력 기능 지원을 위한 적어도 하나의 출력 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 입출력 장치(120)의 입력 수단은 터치 키, 터치 패드, 물리 버튼, 마우스 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 입출력 장치(120)는 음성 입력 기능 지원과 관련한 마이크를 포함할 수 있다. 한편, 상기 디스플레이(140)가 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이(140)는 상기 입출력 장치(120)의 한 구성이 될 수 있다. 상기 입출력 장치(120)의 출력 수단은 예컨대, 오디오 신호를 출력할 수 있는 오디오 장치, 지정된 진동 패턴의 신호를 출력할 수 있는 진동 모듈, 일정 색상의 광을 출력할 수 있는 LED 또는 램프 등을 포함할 수 있다. The input/
상기 메모리(130)는 사용자 단말(100) 운용과 관련한 적어도 하나의 프로그램 및 프로그램 운용에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리(130)는 사용자 단말(100) 운용에 필요한 운영 체제, 냉방 시스템(300)의 운영 정보 확인과 냉방 시스템(300)의 교번 운영 조합 정보 선택 및 냉방 시스템(300)의 제어 중 적어도 하나를 지원하는 어플리케이션을 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리(130)는 냉방 시스템(300) 운영과 관련하여 수신된 냉방 관련 정보, 냉방 시스템(300) 제어를 위해 선택한 교번 운영 조합 정보를 임시 또는 반 영구적으로 저장할 수 있다. The
상기 디스플레이(140)는 사용자 단말(100)의 표시 기능을 지원할 수 있다. 이러한 디스플레이(140)는 사용자 단말(100) 운용에 필요한 다양한 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 홈 화면, 클라우드 서버(200) 접속 화면, 냉방 시스템(300) 운용과 관련한 중 적어도 하나의 화면을 출력할 수 있다. 상기 디스플레이(140)는 냉방 시스템(300) 운용과 관련하여 다양한 통계 정보 중 적어도 일부를 포함하는 정보 표시 화면을 출력할 수 있다. 상기 디스플레이(140)는 냉방 시스템(300) 운용과 관련하여 적어도 하나의 교번 운영 조합 정보를 출력할 수 있다. 상기 디스플레이(140)는 터치스크린 형태로 마련될 수 있고, 이 경우, 상기 디스플레이(140)는 입출력 장치(120) 중 입력 수단으로서 작동할 수 있다.The
상기 프로세서(150)는 사용자 단말(100) 운용에 필요한 신호의 처리와 전달, 다양한 정보의 저장 등을 제어할 수 있다. 본 발명의 프로세서(150)는 사용자 조작에 대응하여 네트워크(51)를 통하여 클라우드 서버(200)와 통신 채널을 형성하도록 제어하고, 클라우드 서버(200)가 지원하는 냉방 시스템(300) 운용과 관련한 화면을 수신하여 디스플레이(140)에 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(150)는 냉방 시스템(300)의 냉방 관련 정보를 기반으로 생성된 통계 정보에 대응하는 리스트를 디스플레이(140)에 출력하고, 사용자 선택에 따른 특정 정보의 상세 정보 표시를 지원할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(150)는 복수개의 교번 운영 조합 정보를 수신할 경우, 어느 하나의 교번 운영 조합 정보를 선택할 수 있는 화면을 디스플레이(140)에 출력하고, 사용자 입력에 의해 선택된 교번 운영 조합 정보를 클라우드 서버(200)에 전달할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 서버의 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 센터의 냉방 수요 예측을 위한 XGB모델의 일 예를 나타낸 것이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 센터의 교번 운영 조합 정보의 한 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 예측 데이터 셋과 예비 교번 운영 조합 데이터 셋 간의 거리 산출을 도식화한 예를 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing an example of a method of operating a cloud server device according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 shows an example of an XGB model for predicting cooling demand for a data center according to an embodiment of the present invention. . Figure 7 is a diagram showing an example of alternating operation combination information of a data center according to an embodiment of the present invention, and Figure 8 is a diagram illustrating the calculation of the distance between the predicted data set and the preliminary alternating operation combination data set according to an embodiment of the present invention. This is a drawing showing an example.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 서버의 장치 운용 방법과 관련하여, 클라우드 서버(200)의 서버 프로세서(250)는 501 단계에서, BEMS(Building Energy Management System) 데이터 연동 및 수집을 수행할 수 있다. 상기 BEMS 데이터는 예컨대, 시설물의 자동 제어 시스템(Building Automatic System, BAS)(또는 자동 제어 설비)로부터 취득할 수 있다. 이와 관련하여, 서버 프로세서(250)는 자동 제어 시스템(350)과 통신 채널을 형성하고, 자동 제어 시스템(350)에 연동하는 복수의 냉동기(321)들 중 적어도 하나의 냉동기 상태 값(CHS), 냉수 공급 온도(CHWS), 냉수 환수 온도(CHWR), 냉수 정격 유량(CHWF), 냉각수 공급 온도(CWS), 냉각수 환수 온도(CWR), 냉각수 정격유량(CWF), 냉동기 소비 전력(CHE), 냉수 펌프 소비전력(CHWPE), 냉각수 펌프 소비전력(CWPE), 냉각탑 소비전력(CTE), 냉수 펌프 인버터 출력(CHWPIV), 냉각수 펌프 인버터 출력(CWPIV)을 수집할 수 있다. 또한, 상기 서버 프로세서(250)는 외기온도(OADT) 및 외기습도(OARH) 측정장치(예: 외부온습도계(327))로부터의 온도 및 습도 정보를 취득할 수 있다. Referring to FIG. 5, in relation to the device operation method of the cloud server according to an embodiment of the present invention, the
503 단계에서, 상기 서버 프로세서(250)는 냉방 부하 및 냉방 시스템(300) 전력 소비량을 산출할 수 있다. 냉방부하 및 전력소비량 산출과정에서, 냉방 부하 예측에 필요한 열량은 각 냉동기의 열량의 합으로 산출하며 냉동기 1대의 냉방부하는 다음 수학식 1로 산출할 수 있다. 각 데이터는 15분 단위로 1일 24시간 적용 시 96개의 포인트 별로 산출될 수 있다. In
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 는 냉매 비열, 는 냉매 밀도를 의미할 수 있다. 냉방 시스템(300) 전체의 냉방 부하는 냉동기별 열량의 합산으로 산출하며, 다음 수학식 2를 통해 산출될 수 있다.here, is the specific heat of the refrigerant, may mean refrigerant density. The cooling load of the
[수학식 2][Equation 2]
여기서, n은 냉동기 대수, 는 냉동기 열량을 의미할 수 있다. Here, n is the number of refrigerators, may refer to the refrigerator heat capacity.
냉방 시스템(300)의 전력소비량은 각 냉동기(321), 냉수 펌프(322), 냉각수 펌프(324), 냉각탑(323)의 전력소비량의 합산으로 산출하며, 다음 수학식 3을 통해 산출될 수 있다.The power consumption of the
[수학식 3][Equation 3]
여기서, n은 설비 대수를 의미할 수 있다. Here, n may mean the number of facilities.
505 단계에서, 상기 서버 프로세서(250)는 냉방 부하 수요 예측 모델을 생성할 수 있다. 냉방 부하 수요예측 모델링과 관련하여, 냉방 시스템(300)의 냉방부하 예측은 1일전 이후 24시간의 냉방부하를 15분 간격으로 예측하는 분석모델이며, 학습모델은 예컨대, XGboost 방식을 이용한 것일 수 있다. XGboost는 트리계열의 부스팅 모델로 여러번 반복하여 모델을 생성하고 최종적으로 모든 분석모델의 값을 가중평균하여 아웃풋을 생성하는 방식을 포함할 수 있다. XGboost 학습 모델은 각 반복횟수마다 이전 생성 모델에서 예측오차가 큰 분석모델의 입력값을 이전 24시간의 15분 단위의 냉방 부하 데이터(96포인트 데이터), 이후 24시간 동안의 3시간 단위 외기온도 예보 데이터(8포인트 데이터), 익일의 요일값(0-6, 월요일=0)을 이용하여 학습할 수 있다. 상기 XGBoost 학습 모델은 트리의 깊이(depth)를 예컨대, 3으로 설정하고, 생성할 모델의 수(n_estimators)는 400으로 적용하여 학습할 수 있다. In
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 센터의 냉방 수요 예측을 위한 XGB모델은, w1y1과 w2y2 및 wnyn의 전체 합을 출력(Output)으로 산출할 수 있다. 여기서, w1, w2,..wn은 기 설정된 기준에 따른 가중치 값일 수 있다. Referring to FIG. 6, the XGB model for predicting cooling demand for a data center according to an embodiment of the present invention calculates the total sum of w 1 y 1 , w 2 y 2 and w n y n as output. You can. Here, w 1 , w 2 ,..w n may be weight values according to preset standards.
507 단계에서, 상기 서버 프로세서(250)는 교번 운영 조합 정보 생성 및 전처리를 수행할 수 있다. 교번 운영 조합 생성과 관련하여, 서버 프로세서(250)는 다년간 저장된 운영 조합들의 적어도 일부 냉동기(321)의 교번 운영 조합을 예비 교번 운영 조합으로 산출할 수 있다. 예컨대, 서버 프로세서(250)는 서버 메모리(230)에 기 저장된 운영 조합 데이터를 기반으로, 현재 시설물의 냉방 시스템(300)이 운영되고 있는 년, 또는 계절이나 월, 주간 중 적어도 하나에 매칭되는 구간의 데이터를 예비 교번 운영 조합 데이터로서 산출할 수 있다. 예비 교번 운영 조합은 각 냉동기(321)가 가동(상태값=1) 또는 중지(상태값=0)인 경우와 이에 따른 냉수 펌프 및 냉각수 펌프의 인버터 출력값으로 구성될 수 있다. 인버터의 출력값은 유량에 따른 출력(예: 0, 80~100)으로 구성되며 냉동기(321)가 7대인 경우 서버 프로세서(250)는 도 7에 나타낸 바와 같은 조합을 생성할 수 있다. 도 7을 참조하면, 데이털 일시는 2021년 08월 27일 00:00부터 2021녀 08월27일 23:45분까지 전체 96개 포인트 데이터이고, 냉동기 상태가 on일 경우 1의 값을 off일 경우 0의 값으로 설정될 수 있다. 도시된 도면의 좌측에서부터 1호기로 명명할 경우, 냉동기 1, 2, 3호는 on 상태로 운영됨을 의미할 수 있다. 냉수 펌프 출력 상태와 관련하여 0의 값은 해당 펌프가 off 상태임을 나타내며, 숫자는 효율(예: %)을 나타낼 수 있다. 냉각수 펌프 출력 상태와 관련하여 0의 값은 해당 펌프가 off 상태임을 나타내며, 나머지 숫자는 효율(예: %)을 나타낼 수 있다. 냉방 부하(산출값)은 각각의 냉동기 조합 별 인버터 출력을 기반으로 계산된 냉방 부하 값을 의미할 수 있다. In
이러한 예비 교번 운전 조합 생성을 위하여, 서버 프로세서(250)는 다양한 운영조합의 검토와 외기영향을 고려하여 1년 이상의 다년도의 데이터를 사용할 수 있다. 한편, 서버 프로세서(250)는 생성된 예비 교번 운영 조합에서 시스템의 안정성을 위한 전처리를 수행할 수 있으며, 이와 관련하여, 시운전을 위해 단시간 사용한 데이터, 냉동기의 교체로 인해 과거와 달라진 데이터 등을 전체 데이터에서 제거하고, 현실적으로 가용한 운영조합을 추출할 수 있다. 시운전은 몇 일간 테스트 용도로 진행될 수 있으므로, 서버 프로세서(250)는 예비 교번 운영 조합 생성 시 최소 1주이상 운영기록이 있는 데이터 중 교체 이력이 없는 냉동기에서 생성된 조합을 사용할 수 있다.To create this preliminary alternating operation combination, the
509 단계에서, 상기 서버 프로세서(250)는 예비 운영 조합 정보 셋과 예측 데이터 셋 간의 거리 산출을 수행할 수 있다. 서버 프로세서(250)는 냉동기 교번 운영 조합 최적화를 위하여, 정보 셋과 데이터 셋들 간의 거리 산출을 수행한다. 즉, 냉동기 교번 운영 조합 최적화와 관련하여, 서버 프로세서(250)는 다년간의 냉방 부하에 따른 운영 조합을 이용하여 생성한 예비 교번 운영 조합 정보 중 505 단계에서 수행된 냉방 부하 예측 결과와 지정된 조건(예: 냉방부하 패턴과 외기온도, 습구 온도 조건 중 적어도 하나의 조건)이 일정 비율 이상 유사한 데이터 또는 가장 유사한 데이터를 추출할 수 있다. 데이터 추출에는 탐색적 방법인 최근접 탐색법(Nearest neighbor search)이 이용될 수 있으며, 서버 프로세서(250)는 냉방 부하 예측 값과 예비 교번 운영 조합 데이터 사이의 유클리디언 거리측정(Euclidean distance)를 측정하여 사전 정의된 일정 비율 이상 유사한 또는 가장 유사한 기록을 탐색할 수 있다. 예측 값과 예비 교번 운영 조합 데이터 사이의 거리(distance)는 다음 수학식 4를 통해 산출될 수 있다.In
[수학식 4][Equation 4]
위 수학식 4의 경우, 거리 산출 전 각 데이터의 스케일을 0-1로 맞추기 위해 최대 최소값을 이용한 정규화를 진행한 식이며, 수학식 4에서 x는 측정값에 해당할 수 있다. 예컨대, min(x)는 측정 값 중 최소 값, max(x)는 측정 값 중 최대 값이 될 수 있다.In the case of
예측된 냉방 부하 값과 예비 교번 운영 조합 데이터의 냉방 부하 사이의 거리는 다음 수학식 5를 통해 산출할 수 있다.The distance between the predicted cooling load value and the cooling load of the preliminary alternating operation combination data can be calculated through Equation 5 below.
[수학식 5][Equation 5]
예측된 외기온도와 예비 교번 운영 조합 데이터의 외기온도 사이의 거리는 다음 수학식 6을 통해 산출될 수 있다. The distance between the predicted outdoor temperature and the outdoor temperature of the preliminary alternating operation combination data can be calculated through Equation 6 below.
[수학식 6][Equation 6]
예측된 습구 온도와 예비 교번 운영 조합 데이터의 습구 온도 사이의 거리는 다음 수학식 7을 통해 산출될 수 있다. The distance between the predicted wet bulb temperature and the wet bulb temperature of the preliminary alternating operation combination data can be calculated through Equation 7 below.
[수학식 7][Equation 7]
상술한 수학식 5, 6, 7에서 획득된 값들을 다음 수학식 8에 적용하여 예비 교번 운영 조합 데이터의 거리 값을 산출할 수 있다. The values obtained in Equations 5, 6, and 7 described above can be applied to the following Equation 8 to calculate the distance value of the preliminary alternating operation combination data.
[수학식 8][Equation 8]
최적화된 교번 운영 조합 정보 산출과 관련하여, 앞서 설명한 3개의 항목들을 이용할 경우, 도 8에 나타낸 바와 같이, 앞서 수학식들을 이용해 산출한 항목들(예: 냉방 부하 값 항목, 외기 온도 항목, 습구 온도 항목)을 기준으로 예측 데이터 셋(801)과 예비 교번 운영 조합 데이터 셋(803)들 간의 비교가 수행될 수 있다. 즉, 서버 프로세서(250)는 데이터 간의 거리 산출 과정에서, 예측 데이터 셋(801)의 냉방 부하 값 항목, 외기 온도 항목 및 습구 온도 항목들과, 예비 교번 운영 조합 데이터 셋(803) 간의 거리 산출을 수행한 후, 이 중 최적화된 교번 운영 조합 데이터를 산출할 수 있다. In relation to calculating the optimized alternating operation combination information, when using the three items described above, as shown in FIG. 8, the items calculated using the equations above (e.g. cooling load value item, outdoor temperature item, wet bulb temperature A comparison between the prediction data set 801 and the preliminary alternating operation combination data set 803 may be performed based on the item). That is, in the process of calculating the distance between data, the
511 단계에서, 서버 프로세서(250)는 거리가 짧은 상위 데이터를 추출할 수 있다. 일 예로서, 서버 프로세서(250)는 수학식 8을 이용해 산출된 거리 값들 중 가장 작은 교번 운영 조합 데이터 또는 일정 비율(예: 상위 1%) 내에 포함된 교번 운영 조합 데이터 기록을 추출할 수 있다. 서버 프로세서(250)는 교번 운영 조합 데이터의 크기나 수집된 데이터의 기간에 따라 산출되는 상위 데이터의 추출 범위를 조절할 수 있다. In
513 단계에서, 서버 프로세서(250)는 전력 소비량이 최소가 되는 운영 조합을 도출할 수 있다. 일 예로서, 운영조합 최적화의 목적은 운영비용 및 전력소비량을 최소화하는 것을 목적으로 하기 때문에, 서버 프로세서(250)는 다음 수학식 9와 같이 냉방 시스템의 1일 전력소비량의 합계가 최소가 되는 데이터를 탐색할 수 있다.In
[수학식 9][Equation 9]
여기서 i는 시간 00:00:00 ~ 23:45:00 (15분 단위) 값을 의미할 수 있다. Here, i may mean a time value of 00:00:00 to 23:45:00 (in 15-minute increments).
515 단계에서, 서버 프로세서(250)는 도출된 최적 교번 운영 조합을 사용자 단말(100)에 출력할 수 있다. 이와 관련하여, 서버 프로세서(250)는 최적 교번 운영 조합(또는 전력 소비량이 최소가 되는 운영 조합)을 수신할 사용자 단말(100)의 연락 정보를 저장 관리할 수 있다. 상기 사용자 단말(100)은 냉방 시스템(300)을 운전하는 운전자, 냉방 시스템(300)의 상태를 관리하는 관리자, 냉방 시스템(300)이 배치된 시설물의 관리자 중 적어도 하나의 사용자의 단말일 수 있다. In
상술한 바와 같이, 본 발명의 클라우드 서버(200)의 서버 프로세서(250)는 데이터 분석과 모델링을 수행하여 시설물(예: 데이터 센터)의 냉방부하 예측과 최적화를 위해 냉방설비의 데이터를 시설물의 자동 제어 시스템(BAS)을 통해 클라우드로 연동하며, 클라우드에 수집된 데이터를 분석 및 모델링하여 도커 이미지화를 통해 클라우드상에서 배포할 수 있다. 배포된 모델은 일정주기에 맞춰 최적화를 수행하고 분석결과를 웹 서버로 전송할 수 있다. 웹 서버에 수집된 분석결과는 웹 서비스를 통해 시설물의 운영자 또는 관리자의 사용자 단말(100)에 제공될 수 있다. 한편, 상기 클라우드 서버(200)는 웹 서버를 통한 정보 전달을 수행하지 않고, 사용자 단말(100)에 직접적으로 조합 정보를 제공하도록 설정될 수도 있다.As described above, the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 사용자 단말에 제공되는 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 9 is a diagram illustrating an example of a screen interface provided to a user terminal in relation to operation of a cooling system according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 클라우드 서버(200)의 서버 프로세서(250)는 도 5 내지 도 8에서 설명한 내용들을 통하여 최적 교번 운영 조합 정보를 산출할 수 있으며, 이 과정에서, 최적 교번 운영 조합 정보를 제공받는 관리자에게 해당 시설물과 관련한 관측 정보를 수집할 수 있다. 예컨대, 서버 프로세서(250)는 시설물의 제목 정보, 통계 정보가 제공되는 시설물이 위치한 지역의 기상 정보, 시설물에 설치된 장비의 여유율 정보, 냉방 열원(냉수) 정보를 포함하는 관측 정보를 수집할 수 있다. 상기 서버 프로세서(250)는 수집된 관측 정보들을 이용하여 도시된 바와, 시설물의 제목 영역(901), 기상 정보 영역(903), 장비 여유율 영역(905), 냉방 열원 영역(907)을 포함하는 화면을 구성할 수 있다. 상기 서버 프로세서(250)는 상술한 영역들로 구성된 화면을 사용자 단말(100)에 제공하고, 사용자 단말(100)은 수신된 화면을 디스플레이(140)에 출력할 수 있다. Referring to FIG. 9, as previously described, the
상기 시설물의 제목 영역(901)은 예컨대, 클라우드 서버(200)가 냉방 운영을 관리하는 시설물의 명칭이 표시될 수 있다. 또한, 시설물의 제목 영역(901)은 냉방 운영이 관리되는 시간이 표시될 수 있다. 상기 기상 정보 영역(903)은 시설물이 위치한 지역 또는 시설물 내의 다양한 기상 정보를 포함할 수 있다. 일 예로서, 기상 정보 영역(903)에는 건구 온도, 습구 온도, 상대 습도, 엔탈피, PM10, PM2.5 수치 값이 표시될 수 있다. 장비 여유율 영역(905)은 냉방 여유율이 표시되는 영역으로서, 시설물에 배치된 냉방 시스템(300)의 가동 여유율이 표시될 수 있다. 냉방 열원 영역(907)에는 냉방 시스템(300)에 포함된 냉동기(321)들 예컨대, 터보 1 내지 터보 7의 온 또는 오프 상태, 각 냉동기(321)들이 공급하는 냉수의 온도 값, 각 냉동기(321)들의 환수 온도 값, 각 냉동기(321)들의 주변 외기 온도 값이 표시될 수 있다. 한편, 상술한 각 영역들의 종류와 개수 및 각 영역에 포함된 항목들의 종류와 개수는 서버 관리자 또는 사용자 단말(100)의 요청에 따라 달라질 수 있다.For example, the title area 901 of the facility may display the name of the facility for which the
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영 중 냉방 부하 예측과 최적 운영 조합 추천과 관련한 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 10 is a diagram showing an example of a screen interface related to cooling load prediction and optimal operation combination recommendation during cooling system operation according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 서버 프로세서(250)는 냉방 부하 예측 값과 최적 운영 조합 정보를 포함한 화면을 사용자 단말(100)에 제공할 수 있으며, 사용자 단말(100)은 서버 프로세서(250)가 제공한 화면을 디스플레이(140)에 출력할 수 있다. 디스플레이(140)에 출력되는 정보 화면은 예컨대, 냉방 부하 예측 값 영역(1001) 및 최적 운영 조합 정보 영역(1003)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
상기 냉방 부하 예측 값 영역(1001)에는 냉방 부하 예측한 값이 적용되는 날짜와, 최대 열량 값이 표시될 수 있다. 일 예로서, 냉방 부하 예측 값 영역(1001)에는 시간별 냉방 부하 예측 값들이 그래프 형태로 표시될 수 있다. The cooling load predicted value area 1001 may display the date on which the predicted cooling load value is applied and the maximum heat value. As an example, in the cooling load prediction value area 1001, hourly cooling load prediction values may be displayed in a graph form.
상기 최적 운영 조합 정보 영역(1003)에는 앞서 도 5 내지 도 8에서 설명한 방식을 통하여 산출한 최적 운영 조합 정보가 표시될 수 있다. 일 예로서, 시설물에 7개의 냉동기(321)들(예: 터보 1 내지 터보 7)이 배치된 경우, 최적 운영 조합 정보 영역(1003)에는, 냉동기(321)들의 식별 정보(예: 터보 1 내지 터보 7), 각 냉동기(321)들의 온 또는 오프 상태 제어 정보, 각 냉동기(321)들의 냉수 인버터 값들, 각 냉동기(321)들의 냉각수 인버터 값들이 표시될 수 있다. 위에 설명한 바와 같이, 최적 운영 조합 정보 영역(1003)에 표시되는 최적 교번 운영 조합 정보는 각각 냉동기, 냉수 펌프, 냉각수펌프의 상태와 출력을 나타내며, 건물설비 운영자를 돕기 위한 웹 또는 모바일 등 다양한 형태로 서비스될 수 있다. The optimal operation combination information area 1003 may display the optimal operation combination information calculated through the method previously described in FIGS. 5 to 8. As an example, when seven refrigerators 321 (e.g., Turbo 1 to Turbo 7) are arranged in a facility, the optimal operation combination information area 1003 contains identification information of the refrigerators 321 (e.g., Turbo 1 to Turbo 7). Turbo 7), on or off state control information of each
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 냉방기 부하율과 관련한 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 11 is a diagram showing an example of a screen interface related to the air conditioner load rate in relation to the operation of the cooling system according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 서버 프로세서(250)는 사용자 단말(100)에 제공할 냉방기 부하율에 관한 통계 정보를 작성하고, 작성된 통계 정보를 포함하는 화면을 구성하여 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 사용자 단말(100)은 서버 프로세서(250)가 제공한 다양한 화면 중 적어도 하나의 화면을 선택할 수 있는 메뉴 등을 선택할 수 있는 화면을 출력할 수 있으며, 도 11에서와 같이, 냉방기 부하율과 관련한 현황 정보를 포함하는 화면을 요청하는 사용자 입력이 발생하면, 클라우드 서버(200)에 냉방기 부하율 관련 정보를 요청하여 수신하고, 수신된 정보를 디스플레이(140)에 출력할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
냉방기 부하율과 관련한 현황 정보가 포함된 화면은 예컨대, 실내 냉방기 부하율 현황 영역(1101) 및 층별 냉방기 부하율 영역(1103)을 포함할 수 있다. 상기 실내 냉방기 부하율 현황 영역(1101)에는 시설물의 다양한 위치 예컨대, 각 층들을 나타내는 식별 정보(예: 5층 A동, 5층 B동, 8층 A동(좌), 8층 A동(우)??B1_공조실 5)와, 각 식별 정보에 해당하는 실내 냉방기 부하율 현황 수치 값이 표시될 수 있다. "데이터 확인 필요"가 표시된 지역은, 기 설정된 값 미만의 부하율이 검출된 시설물 지역이거나, 기 설정된 값 이상의 부하율이 검출된 시설물 지역일 수 있다. 상기 식별 정보는 시설물에 배치된 냉동기들의 위치에 따라 구분될 수 있다. A screen containing status information related to the air conditioner load rate may include, for example, an indoor air conditioner load rate status area 1101 and an air conditioner load rate area 1103 for each floor. The indoor air conditioner load rate status area 1101 contains identification information indicating various locations of the facility, such as each floor (e.g., building A on the 5th floor, building B on the 5th floor, building A on the 8th floor (left), building A on the 8th floor (right). ??B1_Air conditioning room 5) and the indoor air conditioner load rate status numerical value corresponding to each identification information can be displayed. The area where “data confirmation required” is displayed may be a facility area where a load rate below a preset value is detected, or a facility area where a load rate above a preset value is detected. The identification information may be classified according to the locations of refrigerators placed in the facility.
상기 층별 냉방기 부하율 영역(1103)에는 일정 시간(예: 최근 2주) 동안의 평균 부하율이 표시될 수 있다. 일 예로서, 층별 냉방기 부하율 영역(1103)은 시설물의 각 지역(또는 구역)을 지시하는 식별 정보, 각 식별 정보로 지시된 구역들의 냉방기 평균 부하율 정보가 그래프 형태로 표시될 수 있다. The air conditioner load rate area 1103 for each floor may display the average load rate for a certain period of time (e.g., the last two weeks). As an example, the air conditioner load rate area 1103 for each floor may display identification information indicating each area (or zone) of the facility and average air conditioner load rate information for the areas indicated by each identification information in a graph form.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 실내 온도에 관한 정보 제공 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a screen interface providing information about indoor temperature in relation to operation of a cooling system according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 서버 프로세서(250)는 사용자 단말(100)에 제공할 실내 온도에 관한 정보를 작성하고, 작성된 실내 온도 정보를 포함하는 화면을 구성하여 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 사용자 단말(100)은 서버 프로세서(250)가 제공한 다양한 화면 중 적어도 하나의 화면을 선택할 수 있는 메뉴 또는 특정 아이콘을 제공하고, 실내 온도 보기와 같은 메뉴가 선택되면, 도 12에서와 같이, 실내 온도 정보를 포함하는 화면을 클라우드 서버(200)에 요청하여 수신하고, 수신된 실내 온도 정보를 디스플레이(140)에 출력할 수 있다.Referring to FIG. 12, the
실내 온도 정보와 관련한 화면(1201)은 예컨대, 시설물의 일부 구역들에 대한 실내 온도 값을 표시할 수 있다. 일 예로서, 실내 온도 정보와 관련한 화면(1201)은 시설물의 온도가 높은 20개층 구역의 식별 정보와, 각 구역의 실내 온도 정보를 표시할 수 있다. 이와 관련하여, 시설물에는 복수개의 온도 검출 센서가 적어도 각 층별로 배치될 수 있다. 클라우드 서버(200)의 서버 프로세서(250)는 시설물에 배치된 복수개의 온도 검출 센서를 관리하는 자동 제어 시스템(350)으로부터 모든 층들에 대한 실내 온도 값을 수신하고, 수신된 실내 온도 값들 중 일정 순위 이내의 층들과, 각 층들의 실내 온도 값을 이용하여 실내 온도 정보와 관련한 화면(1201)을 구성하여 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. The screen 1201 related to indoor temperature information may display, for example, indoor temperature values for some areas of the facility. As an example, the screen 1201 related to indoor temperature information may display identification information of zones on the 20th floor where the temperature of the facility is high and indoor temperature information of each zone. In this regard, a plurality of temperature detection sensors may be placed at least on each floor in the facility. The
한편, 사용자 단말(100)은 실내 온도 정보와 관련한 화면(1201)을 출력하면서, 층의 개수를 조정할 수 있는 사용자 입력이 수신되면, 해당 사용자 입력을 클라우드 서버(200)에 제공하고, 사용자 입력에 따라 갱신된 실내 온도 정보와 관련한 화면을 수신하여 디스플레이(140)에 출력할 수 있다. 예컨대, 사용자 입력이 온도가 높은 30개층을 표시하도록 요청하는 입력이면, 서버 프로세서(250)는 상위 30개층의 실내 온도 값을 포함하는 화면을 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. Meanwhile, when the
추가로, 사용자 단말(100)은 사용자 조작에 따라 일정 온도 이상의 실내 온도가 검출되는 구역에 대한 표시 효과를 다른 구역들과 다르게 할 수 있다. 예컨대, 사용자 단말(100)은 지정된 값 이상의 실내 온도 값이 표시되는 구역(또는 항목)은 점멸되거나, 하일라이트 되어 표시될 수 있다. Additionally, the
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템 운영과 관련하여 전력 사용량 정보가 제공되는 화면 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 13 is a diagram illustrating an example of a screen interface where power usage information is provided in relation to the operation of a cooling system according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 서버 프로세서(250)는 사용자 단말(100)에 제공할 전력 사용 관련 정보를 작성하고, 작성된 전력 사용 관련 정보를 포함하는 화면을 구성하여 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다. 사용자 단말(100)은 서버 프로세서(250)가 제공한 다양한 화면 중 적어도 하나의 화면을 메뉴 등을 선택하여 출력할 수 있으며, 도 13에서와 같이, 전력 사용 관련 정보를 포함하는 화면을 요청하여 디스플레이(140)에 출력할 수 있다.Referring to FIG. 13, the
전력 사용 관련 정보를 포함하는 화면은 예컨대, 시설물 식별 정보 영역(1301), 전력 사용 현황 영역(1303), 전력 요금 영역(1305), 용도별 전력 사용량 영역(1307)을 포함할 수 있다. A screen containing information related to power use may include, for example, a facility identification information area 1301, a power usage status area 1303, a power rate area 1305, and a power usage area 1307 for each purpose.
상기 시설물 식별 정보 영역(1301)은 전력 사용 관련 정보를 수집한 시설물의 명칭 정보를 표시할 수 있다. 또한, 시설물 식별 정보 영역(1301)은 전력 사용량이 검출된 월 표시, 전력 사용과 관련한 요금제, 피크 전력 값, 누적 사용량 값 중 적어도 하나를 더 표시할 수 있다. 도시된 도면에서는, 시설물 식별 정보 영역(1301)에 8월의 전력 사용 현황을 나타내는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 시설물 식별 정보 영역(1301)은 2개월 이상의 월이 표시될 수 있다.The facility identification information area 1301 may display name information of the facility from which power use-related information is collected. Additionally, the facility identification information area 1301 may further display at least one of the month in which power usage was detected, a rate plan related to power usage, a peak power value, and a cumulative usage value. In the drawing, the facility identification information area 1301 is shown to indicate the power usage status in August, but the present invention is not limited thereto. For example, the facility identification information area 1301 may display months of two or more months.
상기 전력 사용 현황 영역(1303)에는 지정된 최근 일정 시간 동안의 전력 사용 현황이 표시될 수 있다. 일 예로서, 전력 사용 현황 영역(1303)에는 최근 3시간 동안의 전력 사용 현황이 표시될 수 있다. 상기 전력 사용 현황 영역(1303)에 표시되는 최근 시간은 사용자 조작 또는 클라우드 서버(200)의 정책에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 전력 사용 현황 영역(1303)은 전력 사용 현황이 표시되는 월(또는 년, 일 등)의 시작 시점부터 현재시간까지의 전력 사용 현황 중 적어도 일부가 표시될 수 있다. The power usage status area 1303 may display the power usage status for the most recent specified period of time. As an example, power usage status for the last 3 hours may be displayed in the power usage status area 1303. The latest time displayed in the power usage status area 1303 may change depending on user operation or the policy of the
상기 전력 요금 영역(1305)은 사전 정의된 일정 시간 동안의 전력 요금을 표시할 수 있다. 일 예로서, 전력 요금 영역(1305)은 최근 12개월 전력 요금이 표시될 수 있다. 상기 최근 전력 요금의 인터벌은 사용자 조작 도는 클라우드 서버(200)의 정책 변경에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 전력 요금 영역(1305)은 최근 3일의 전력 요금이 표시되거나, 최근 3개월의 전력 요금이 표시되거나, 최근 3년의 전력 요금이 표시될 수 있다. 표시되는 전력 요금의 주기 단위에 따라, 전력 요금 영역(1305)에 표시되는 시간 단위가 달라질 수 있다. 예컨대, 전력 요금 영역(1305)은 년 단위 평균치, 월 단위 평균치, 일단 위 평균치 중 적어도 하나를 표시할 수 있다. 또한, 사용자 조작에 따라 각 단위 별 평균치 전력 요금 값이 다른 단위 별 평균치 전력 요금 값으로 변경될 수 있다. The power rate area 1305 may display the power rate for a predefined period of time. As an example, the power rate area 1305 may display the power rate for the last 12 months. The interval of the latest power charge may vary depending on user operation or a policy change of the
상기 용도별 전력 사용량 영역(1307)은 일정 기간 별 사용된 전력 사용량의 용도를 구분하여 표시할 수 있다. 예컨대, 용도별 전력 사용량 영역(1307)은 냉동기(321), 냉수 펌프(322), 냉각수 펌프(324) 및 냉각탑(323)의 각 전력 사용량을 구분하여 표시할 수 있다. 여기서, 용도별 전력 사용량 영역(1307)은 각 기기별 전력 사용량을 다른 색으로 표시함으로써, 용도별 전력 사용량에 대한 시인성을 높일 수 있다. 추가로, 상기 전력 전체 사용량 정보가 용도별 전력 사용량 영역(1307)에 표시될 수도 있다.The power usage area 1307 can display the power usage for each specific period by classifying the purpose. For example, the power usage area 1307 for each purpose may separately display the power usage of the
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 냉방 시스템의 최적 운영 조합 제공 방법 및 이를 이용하는 사용자 단말은 장기간 또는 다년간 축적된 시설물(예: 데이터 센터)의 냉방 시스템 운영데이터를 통해 냉방부하 수요를 예측하고, 예측된 냉방부하, 외기온도, 습구 온도를 사용하여 유사한 과거의 기록을 탐색하고, 효율적인 에너지 운영조합을 추출하여 추천할 수 있다. 이러한 시스템은 고밀도의 에너지를 소비하는 대형 데이터 센터에서 냉방에너지 손실을 줄이고, 효율을 극대화할 수 있게 해주며, 건물운영자가 판단하기 어려운 다양한 조합을 추천할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템은 과거의 운영기록을 바탕으로 하기 때문에 냉방 시스템의 안정성이 보장된다는 장점이 있어 데이터 센터 설비 운영에 직접적으로 활용될 수 있다.The method for providing the optimal operation combination of the cooling system according to the embodiment of the present invention described above and the user terminal using the same predict the cooling load demand through the cooling system operation data of the facility (e.g., data center) accumulated over a long period of time or over many years, Using predicted cooling load, outdoor temperature, and wet bulb temperature, similar past records can be searched, and efficient energy operation combinations can be extracted and recommended. These systems can reduce cooling energy loss and maximize efficiency in large data centers that consume high density energy, and can support building operators in recommending various combinations that are difficult to judge. In addition, because the system of the present invention is based on past operation records, it has the advantage of ensuring the stability of the cooling system, so it can be directly used in data center facility operation.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. As described above, although this specification contains details of numerous specific implementations, these should not be construed as limitations on the scope of any invention or what may be claimed, but rather may be specific to particular embodiments of a particular invention. It should be understood as a description of features.
또한, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Additionally, although operations are depicted in the drawings in a specific order, this should not be construed as requiring that those operations be performed in the specific order or sequential order shown or that all of the depicted operations must be performed to obtain desirable results. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Additionally, the separation of various system components in the above-described embodiments should not be construed as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. You must understand that it is possible.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 통상의 기술자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 통상의 기술자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.The present description sets forth the best mode of the invention and provides examples to illustrate the invention and to enable any person skilled in the art to make and use the invention. The specification prepared in this way does not limit the present invention to the specific terms presented. Accordingly, although the present invention has been described in detail with reference to the above-described examples, those skilled in the art may make modifications, changes, and variations to the examples without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be determined by the described embodiments, but by the scope of the patent claims.
10: 시스템 환경
51: 네트워크
100: 전자 장치
110: 통신 인터페이스
120: 입출력 장치
130: 메모리
140: 디스플레이
150: 프로세서
200: 클라우드 서버
210: 서버 통신 회로
230: 서버 메모리
250: 서버 프로세서
300: 냉방 시스템
310: 설비 통신 회로
321: 냉동기
322: 냉수펌프
323: 냉각탑
324: 냉각수펌프
325: 유량계
326: 전력량계
327: 외부온습도계
350: 자동제어시스템10: System environment
51: network
100: electronic device
110: communication interface
120: input/output device
130: memory
140: display
150: processor
200: Cloud server
210: Server communication circuit
230: Server memory
250: server processor
300: Cooling system
310: Equipment communication circuit
321: Freezer
322: Cold water pump
323: Cooling tower
324: Coolant pump
325: flow meter
326: Wattmeter
327: External thermohygrometer
350: Automatic control system
Claims (12)
상기 서버 장치가, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 복수의 냉동기들을 교번 운영한 운영 조합 데이터들로부터 예비 교번 운영 조합 데이터 셋을 산출하고, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 냉방 시스템의 현재 운영 조건을 기반으로 상기 냉방 시스템의 냉방 부하를 예측한 예측 데이터 셋을 산출하는 단계;
상기 서버 장치가, 상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋과 상기 예측 데이터 셋을 상호 비교하여 지정된 조건을 만족하는 교번 운영 조합 정보를 산출하는 단계;
상기 서버 장치가, 상기 교번 운영 조합 정보를 상기 냉방 시스템 운영과 관련한 사용자 단말에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법.
Forming, by the server device, a communication channel with an automatic control system that manages an air conditioning system including a plurality of refrigerators;
The server device calculates a preliminary alternating operation combination data set from operation combination data for alternating operation of the plurality of refrigerators received from the automatic control system, and determines the current operating conditions of the cooling system received from the automatic control system. calculating a predicted data set predicting the cooling load of the cooling system based on the data set;
Comparing, by the server device, the preliminary alternating operation combination data set and the predicted data set to calculate alternating operation combination information that satisfies a specified condition;
A method of providing an operation combination of an air conditioning system, comprising: transmitting, by the server device, the alternating operation combination information to a user terminal related to operation of the cooling system.
상기 예측 데이터 셋을 산출하는 단계는
상기 자동 제어 시스템으로부터 각 냉동기별 상태 값, 냉수 공급 온도, 냉수 환수 온도, 냉수 정격유량, 냉각수 공급온도, 냉각수 환수 온도, 냉각수 정격유량, 냉동기 소비전력, 냉수 펌프 소비전력, 냉각수 펌프 소비전력, 냉각탑 소비전력, 냉수 펌프 인버터출력, 냉각수 펌프 인버터출력, 외기 온도, 외기 습도 중 적어도 하나의 포함하는 운영 관련 데이터를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법.
According to paragraph 1,
The step of calculating the predicted data set is
From the automatic control system, the status values for each refrigerator, cold water supply temperature, cold water return temperature, chilled water rated flow rate, cooling water supply temperature, cooling water return temperature, cooling water rated flow rate, refrigerator power consumption, chilled water pump power consumption, cooling water pump power consumption, cooling tower Receiving operation-related data including at least one of power consumption, chilled water pump inverter output, chilled water pump inverter output, outside air temperature, and outside air humidity. A method for providing an operation combination of a cooling system, comprising:
상기 예측 데이터 셋을 산출하는 단계는
상기 자동 제어 시스템으로부터 상기 운영 관련 데이터를 1일 15분 단위로 수신하는 단계;
상기 1일 15분 단위로 수신한 운영 관련 데이터에 대한 분석 모델들을 생성하는 단계;
상기 생성된 분석 모델들을 가중 평균한 값을 냉방 부하 예측 데이터로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법.
According to paragraph 2,
The step of calculating the predicted data set is
Receiving the operation-related data from the automatic control system every 15 minutes per day;
generating analysis models for the operation-related data received every 15 minutes per day;
A method for providing an operation combination of a cooling system, comprising: outputting a weighted average of the generated analysis models as cooling load prediction data.
상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋 중 시운전 데이터 또는 냉동기 교체에 따른 데이터를 제외시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법.
According to paragraph 1,
A method for providing an operation combination of a cooling system, further comprising excluding trial run data or data according to refrigerator replacement from the preliminary alternating operation combination data set.
상기 교번 운영 조합 정보를 산출하는 단계는
상기 예측 데이터 셋의 냉방 부하 패턴과, 외기 온도 및 습구 온도 조건이 지정된 비율 이내로 유사한 값을 최근접 탐색법을 기반으로 상기 예비 교번 운영 조합 데이터에서 검출하는 단계;
상기 검출된 예비 교번 운영 조합 데이터에서 최소 전력 소비량을 나타내는 상기 교번 운영 조합 정보로 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법.
According to paragraph 1,
The step of calculating the alternating operation combination information is
Detecting values similar to the cooling load pattern of the predicted data set and the outdoor temperature and wet bulb temperature conditions within a specified ratio from the preliminary alternating operation combination data based on a nearest neighbor search method;
A method for providing an operation combination of a cooling system, comprising: calculating the alternating operation combination information representing the minimum power consumption from the detected preliminary alternating operation combination data.
상기 사용자 단말에 전송하는 단계는
상기 교번 운영 조합 정보를 토대로 상기 냉방 시스템에 포함된 복수개의 냉동기들, 상기 복수개의 냉동기들과 연결된 적어도 하나의 냉수 펌프, 냉각수펌프, 및 냉각탑의 상태와 출력을 포함하는 화면을 구성하는 단계;
상기 화면을 웹 또는 모바일 중 적어도 하나의 방식으로 상기 사용자 단말에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합 제공 방법.
According to paragraph 1,
The step of transmitting to the user terminal is
Constructing a screen including the status and output of a plurality of refrigerators included in the cooling system, at least one cold water pump, a cooling water pump, and a cooling tower connected to the plurality of refrigerators based on the alternating operation combination information;
Transmitting the screen to the user terminal through at least one of web and mobile methods. A method of providing an operation combination of a cooling system, comprising:
상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 복수의 냉동기들을 교번 운영한 운영 조합 데이터들 저장하는 서버 메모리;
상기 서버 통신 회로와 상기 서버 메모리에 기능적으로 연결되는 서버 프로세서;를 포함하고,
상기 서버 프로세서는,
상기 자동 제어 시스템과 통신 채널을 형성하고,
상기 서버 메모리에 저장된 운영 조합 데이터들을 이용하여 예비 교번 운영 조합 데이터 셋을 산출하고, 상기 자동 제어 시스템으로부터 수신된 상기 냉방 시스템의 현재 운영 조건을 기반으로 상기 냉방 시스템의 냉방 부하를 예측한 예측 데이터 셋을 산출하고,
상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋과 상기 예측 데이터 셋을 상호 비교하여 지정된 조건을 만족하는 교번 운영 조합 정보를 산출하고,
상기 교번 운영 조합 정보를 상기 냉방 시스템 운영과 관련한 사용자 단말에 전송하도록 설정된 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치.
a server communication circuit forming a communication channel with an automatic control system that manages an air conditioning system including a plurality of refrigerators;
a server memory that stores operation combination data for alternately operating the plurality of refrigerators received from the automatic control system;
It includes a server processor functionally connected to the server communication circuit and the server memory,
The server processor is,
Forming a communication channel with the automatic control system,
A prediction data set that calculates a preliminary alternating operation combination data set using the operation combination data stored in the server memory and predicts the cooling load of the cooling system based on the current operating conditions of the cooling system received from the automatic control system. Calculate
Compare the preliminary alternating operation combination data set and the predicted data set to calculate alternating operation combination information that satisfies specified conditions,
A server device that provides an operation combination of a cooling system, characterized in that it is set to transmit the alternating operation combination information to a user terminal related to the operation of the cooling system.
상기 서버 프로세서는,
상기 자동 제어 시스템으로부터 각 냉동기별 상태 값, 냉수 공급 온도, 냉수 환수 온도, 냉수 정격유량, 냉각수 공급온도, 냉각수 환수 온도, 냉각수 정격유량, 냉동기 소비전력, 냉수 펌프 소비전력, 냉각수 펌프 소비전력, 냉각탑 소비전력, 냉수 펌프 인버터출력, 냉각수 펌프 인버터출력, 외기 온도, 외기 습도 중 적어도 하나의 포함하는 데이터를 수신하도록 설정된 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치.
In clause 7,
The server processor is,
From the automatic control system, the status values for each refrigerator, cold water supply temperature, cold water return temperature, chilled water rated flow rate, cooling water supply temperature, cooling water return temperature, cooling water rated flow rate, refrigerator power consumption, chilled water pump power consumption, cooling water pump power consumption, cooling tower A server device that provides an operating combination of a cooling system, characterized in that it is set to receive data including at least one of power consumption, chilled water pump inverter output, cooling water pump inverter output, outside air temperature, and outside air humidity.
상기 서버 프로세서는,
상기 자동 제어 시스템으로부터 상기 데이터를 1일 15분 단위로 수신하고, 상기 1일 15분 단위로 수신한 데이터에 대한 분석 모델들을 생성한 후, 상기 생성된 분석 모델들에 가중 평균한 값을 냉방 부하 예측 데이터로 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치.
According to clause 8,
The server processor is,
After receiving the data from the automatic control system in units of 15 minutes per day, creating analysis models for the data received in units of 15 minutes per day, the weighted average value of the generated analysis models is calculated as the cooling load. A server device providing a combination of operations of a cooling system, characterized in that it is configured to output predictive data.
상기 서버 프로세서는,
상기 예비 교번 운영 조합 데이터 셋 중 시운전 데이터 또는 냉동기 교체에 따른 데이터를 제외시키도록 설정된 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치.
In clause 7,
The server processor is,
A server device that provides an operation combination of a cooling system, characterized in that it is set to exclude trial run data or data due to refrigerator replacement from the preliminary alternating operation combination data set.
상기 서버 프로세서는,
상기 교번 운영 조합 정보를 산출과 관련하여, 상기 예측 데이터 셋의 냉방 부하 패턴과, 외기 온도 및 습구 온도 조건이 지정된 비율 이내로 유사한 값을 최근접 탐색법을 기반으로 상기 예비 교번 운영 조합 데이터에서 검출하고,
상기 검출된 예비 교번 운영 조합 데이터에서 최소 전력 소비량을 나타내는 상기 교번 운영 조합 정보로 산출하도록 설정된 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치.
In clause 7,
The server processor is,
In relation to calculating the alternating operation combination information, the cooling load pattern of the predicted data set, and values similar to the outdoor temperature and wet bulb temperature conditions within a specified ratio are detected from the preliminary alternating operation combination data based on the nearest neighbor search method, ,
A server device that provides an operation combination of a cooling system, characterized in that it is set to calculate the alternating operation combination information representing the minimum power consumption from the detected preliminary alternating operation combination data.
상기 서버 프로세서는,
상기 교번 운영 조합 정보를 사용자 단말에 전송하는 동작과 관련하여,
상기 교번 운영 조합 정보를 토대로 상기 냉방 시스템에 포함된 복수개의 냉동기들, 상기 복수개의 냉동기들과 연결된 적어도 하나의 냉수 펌프, 냉각수펌프, 및 냉각탑의 상태와 출력을 포함하는 화면을 구성하고,
상기 화면을 웹 또는 모바일 중 적어도 하나의 방식으로 상기 사용자 단말에 전송하도록 설정된 것을 특징으로 하는 냉방 시스템의 운영 조합을 제공하는 서버 장치.
In clause 7,
The server processor is,
In relation to the operation of transmitting the alternating operation combination information to the user terminal,
Constructing a screen including the status and output of a plurality of refrigerators included in the cooling system, at least one cold water pump, a cooling water pump, and a cooling tower connected to the plurality of refrigerators based on the alternating operation combination information,
A server device that provides an operation combination of a cooling system, characterized in that it is set to transmit the screen to the user terminal through at least one of web and mobile methods.
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---|---|---|---|
KR1020220122012A KR20240043228A (en) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | method for Providing an optimal operating combination of an cooling system and a CLOUD SERVER DEVICE supporting the same |
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