WO2018105784A1 - Home energy management system using a plurality of sensors - Google Patents

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WO2018105784A1
WO2018105784A1 PCT/KR2016/014370 KR2016014370W WO2018105784A1 WO 2018105784 A1 WO2018105784 A1 WO 2018105784A1 KR 2016014370 W KR2016014370 W KR 2016014370W WO 2018105784 A1 WO2018105784 A1 WO 2018105784A1
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WO
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data
home energy
energy management
wall
machine learning
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/014370
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
진병진
임근석
나종현
Original Assignee
(주)온테스트
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/30Dynamo-electric motor meters
    • G01R11/32Watt-hour meters
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08Payment architectures
    • G06Q20/14Payment architectures specially adapted for billing systems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Electricity, gas or water supply

Definitions

  • the present invention relates to a home energy management system using a plurality of sensors, and more particularly, using a plurality of sensors that can efficiently save energy in consideration of not only various spaces and space environments but also wall temperatures in the home.
  • Home energy management system using a plurality of sensors, and more particularly, using a plurality of sensors that can efficiently save energy in consideration of not only various spaces and space environments but also wall temperatures in the home.
  • HEMS Home Energy Management System
  • the home energy management system is a device for efficiently managing the energy consumption of home appliances using a smart grid, which includes general home appliances (refrigerators, washing machines, etc.), devices using renewable energy (solar, wind, etc.), and batteries. And various devices such as fuel cells.
  • HEMS home energy management system
  • Such a home energy management system provides an energy consumption information to a user in a specific form, thereby inducing the user to voluntarily conserve energy by identifying the actual energy consumption in the home.
  • the homes of the countries of the Middle East are usually in the form of detached houses of two or three stories, and operate a plurality of air conditioners.
  • a number of air conditioners are installed to efficiently operate the air conditioners. These air conditioners are controlled by zones, that is, by floors or sections, or by attaching temperature controllers to individual air conditioners. The operation of the air conditioner was controlled according to the temperature of the installed space.
  • this conventional method operates in accordance with the temperature regardless of whether there is a person or not, if there are several spaces (room 1, room 2, living room, etc.) in the building in a manner controlled by temperature. Therefore, there is a problem that the energy is wasted because the air conditioner is operated in a space without people.
  • conventional simulation techniques for managing the energy of a building simulate and manage the energy of a building by using a heat-related factor collected from a sensor.
  • Conventional simulation techniques mainly collect the room temperature, the outside temperature, the body temperature of the occupants in a heat-related factor and reflect them in the simulation.
  • these conventional simulation techniques are impossible to accurately simulate the energy flow of the building, it is impossible to know how the temperature of the building changes.
  • Embodiments of the present invention receive the wall temperature of the inner wall of the building through a relay through the relay, along with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor spaces and the sensing data for the indoor space, the sensing data including the wall temperature And control data through big data analysis and machine learning analysis by machine learning engine, and relay the calculated control command through repeater to control package air conditioner. It is to provide a home energy management system using a plurality of sensors that can efficiently save energy in consideration of the wall temperature of a building.
  • embodiments of the present invention receives the wall temperature of the inner wall of the building and the wall surface temperature of the other inner wall through the relay through the repeater together with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor space and the sensing data for the indoor space.
  • the control command is calculated through the big data analysis and the machine learning analysis of the sensing data and the adjustment data including the wall temperature and the wall surface temperature, and the calculated control command is relayed through the repeater to install the package air conditioner.
  • an apparatus regulator for controlling a package air conditioner for cooling operation through a duct connected to each of a plurality of indoor space;
  • a first repeater receiving adjustment data for adjusting the package air conditioner from the device controller and relaying the received adjustment data;
  • An indoor sensor unit configured to sense indoor environments for the plurality of indoor spaces, respectively, and installed on an inner wall of the space to sense a wall temperature;
  • a second repeater receiving sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit and relaying the received sensing data and wall temperature data;
  • a home energy controller for collecting and processing wall temperature data, sensing data, and adjustment data relayed from the first and second repeaters; And receiving the wall temperature data, the sensing data, and the adjustment data from the home energy controller in a big data format to build a database, and converting the received wall temperature data, the sensing data, and the adjustment data based on the constructed database into a machine learning engine.
  • a home energy management server for processing through big data analysis and machine learning analysis to calculate a control command, and transmitting the calculated control command to the home energy controller, wherein the home energy controller includes the calculated control command. It may be transmitted to the device controller via the first repeater, the device controller may be provided with a home energy management system for adjusting the package air conditioner according to the transmitted control command.
  • the home energy management system includes: a solar cell system providing power generated through a solar cell as an auxiliary power source to the package air conditioner; A power meter for measuring the amount of power consumed by the package air conditioner and the amount of power generated by the solar cell system; And a third repeater for relaying the amount of power consumption and generation power measured by the power meter to the home energy controller, wherein the home energy management server is configured to display the wall temperature data, the sensing data and the adjustment data, and the amount of power consumption and generation power.
  • the control command may be processed by processing through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine.
  • the home energy management system may include: an outdoor sensor unit configured to generate outdoor sensing data by sensing an outdoor environment of a home; And a fourth repeater for relaying the generated outdoor sensing data to the home energy controller, wherein the home energy management server includes the wall temperature data, the sensing data and the adjustment data, and the outdoor sensing data by a machine learning engine. Big data analysis and machine learning analysis can be used to generate control commands.
  • the home energy management system further includes at least one external home server connected to the home energy management server through an external network and providing a reference database for machine learning to the home energy management server.
  • the management server processes wall temperature data, sensing data, and adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine based on the constructed database and a reference database provided from an external home server to calculate a control command. Can be.
  • the indoor sensor unit may include a wall temperature sensor installed at an inner wall of the space and configured to sense a wall temperature, and may include at least one sensor of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-room sensor, and an infrared sensor.
  • the home energy management server may control a control command by reflecting an adjustment priority of at least one of the priorities of indoor spaces, the priorities of each room, the priorities of each room, and the limits of the indoor spaces in the big data analysis and machine learning analysis. Can be calculated.
  • the home energy management server calculates the time required for stopping and restarting the package air conditioner by reflecting a heat transmission rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in the big data analysis and the machine learning analysis, and calculating the calculated time required. Can be included in control commands.
  • a device regulator for controlling a package air conditioner for cooling operation through a duct connected to each of a plurality of indoor space;
  • a first repeater receiving adjustment data for adjusting the package air conditioner from the device controller and relaying the received adjustment data;
  • An indoor sensor unit configured to sense indoor environments for the plurality of indoor spaces, respectively, installed on an inner wall of the space to sense a first wall temperature, and a second wall temperature for the inner wall of the space and a different inner wall;
  • a second repeater receiving sensing data and first and second wall temperature data from the indoor sensor unit, and relaying the received sensing data and wall temperature data;
  • a home energy controller for collecting and processing first and second wall temperature data, sensing data, and regulating data relayed from the first and second repeaters; And receiving first and second wall temperature data, sensing data, and adjustment data from the home energy controller in a big data format to construct a database, and based on the constructed database, the received first and second wall temperature data.
  • a home energy management server configured to process the sensing data and the adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine, to calculate a control command, and to transmit the calculated control command to the home energy controller.
  • the home energy controller may transmit the calculated control command to the device controller via the first repeater, and the device controller may be provided with a home energy management system for adjusting the package air conditioner according to the transmitted control command. .
  • the home energy management system includes: a solar cell system providing power generated through a solar cell as an auxiliary power source to the package air conditioner; A power meter for measuring the amount of power consumed by the package air conditioner and the amount of power generated by the solar cell system; And a third repeater for relaying the consumption and power generation power measured by the power meter to the home energy controller, wherein the home energy management server includes the first and second wall temperature data, sensing data and adjustment data, and The power consumption and power generation can be processed through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine to generate control commands.
  • the home energy management system may include: an outdoor sensor unit configured to generate outdoor sensing data by sensing an outdoor environment of a home; And a fourth repeater for relaying the generated outdoor sensing data to the home energy controller, wherein the home energy management server is configured to exchange the first and second wall temperature data, sensing data and adjustment data, and the outdoor sensing data.
  • the control command may be processed by processing through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine.
  • the home energy management system further includes at least one external home server connected to the home energy management server through an external network and providing a reference database for machine learning to the home energy management server.
  • the management server processes the first and second wall temperature data, sensing data, and adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine based on the constructed database and a reference database provided from an external home server.
  • the control command can be calculated.
  • the indoor sensor unit includes a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and senses a first wall temperature, and includes an infrared sensor that senses a second wall temperature of the inner wall of the space and another inner wall, and includes a temperature sensor and humidity. It may include at least one or more of the sensor, the thermal sensor and the occupant sensor.
  • the home energy management server may control a control command by reflecting an adjustment priority of at least one of the priorities of indoor spaces, the priorities of each room, the priorities of each room, and the limits of the indoor spaces in the big data analysis and machine learning analysis. Can be calculated.
  • the home energy management server calculates the time required for stopping and restarting the package air conditioner by reflecting a heat transmission rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in the big data analysis and the machine learning analysis, and calculating the calculated time required. Can be included in control commands.
  • Embodiments of the present invention receive the wall temperature of the inner wall of the building through a relay through the relay, along with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor spaces and the sensing data for the indoor space, the sensing data including the wall temperature And control data through big data analysis and machine learning analysis by machine learning engine, and relay the calculated control command through repeater to control package air conditioner. Energy can be saved efficiently by considering the wall temperature of the building.
  • embodiments of the present invention receives the wall temperature of the inner wall of the building and the wall surface temperature of the other inner wall through the relay through the repeater together with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor space and the sensing data for the indoor space.
  • the control command is calculated through the big data analysis and the machine learning analysis of the sensing data and the adjustment data including the wall temperature and the wall surface temperature, and the calculated control command is relayed through the repeater to install the package air conditioner.
  • FIG 1 and 2 are views illustrating the operation of a package air conditioner installed in a groove applied to embodiments of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a first embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
  • duct 110 appliance regulator
  • fourth repeater 11 home energy controller
  • first wall 302 second wall
  • 311 wall temperature sensor 312: infrared sensor
  • FIG 1 and 2 are views illustrating the operation of a package air conditioner installed in a groove applied to embodiments of the present invention.
  • buildings in the Middle East are facing north. All of me is to the north of the window.
  • the buildings in the Middle East are inhabited by multi-family homes. In general houses, multi-family families live together in two- or three-story buildings.
  • Packaged air conditioners are installed in these buildings to perform the cooling operation of the house.
  • the package air conditioner may be installed as a rooftop package air conditioner. Looking at the rooftop package air conditioner, a duct-shaped air vent and a ventilation system are installed on the roof. Depending on the size, five to eight tuyeres may be installed.
  • One packaged air conditioner covers two or three or 2.5 spaces or rooms.
  • These packaged air conditioners are directly connected to the rooftop air conditioning system and thermostat.
  • One thermostat is connected to each package air conditioner.
  • the ground floor of the building includes a living room and a reception room. There is a living room and a room on the 1st floor.
  • the 2nd Floor has a room and a laundry / housekeeper room.
  • the rooftop has an air conditioning blower system and a power terminal box.
  • the first basement of the building includes a living room, prayer room and room.
  • the ground floor of the building contains a living room, a reception room and a room. There is a living room and a room on the 1st floor.
  • the 2nd Floor has a living room, room and laundry / housekeeper room.
  • the rooftop has an air conditioning blower system and a power terminal box.
  • the user basically does not change the temperature once set. However, the user changes the temperature setting at seasonal or specific times.
  • Housekeeper resides on a separate floor.
  • the package air conditioner 101 may be installed as a rooftop packaged air conditioner.
  • a duct-like tuyeres and a ventilation system are installed on the roof of the building where the package air conditioner 101 is installed. Five to eight tuyeres may be installed depending on the size.
  • One package air conditioner 101 may cover 2 to N or 2.5 spaces or rooms. It is not limited to the number of specific rooms.
  • the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to rooms 1 and 2, which are a plurality of indoor spaces, respectively.
  • the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to a plurality of indoor spaces, a room 1 and a living room, respectively.
  • the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to each of a plurality of indoor spaces, room 1, room 2, and living room.
  • the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to each of a plurality of indoor spaces, a room 1, a kitchen, and a living room.
  • the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to a plurality of indoor spaces, that is, rooms 1, 2, 3, 4, and 4, respectively.
  • the device controller 110 controls the package air conditioners 101 respectively connected to the rooms or the living rooms, which are the plurality of indoor spaces.
  • the package air conditioner 101 is directly connected to the rooftop air conditioner blowing system and the device controller 110 in a 1: 1.
  • One thermostat is connected to each package air conditioner.
  • the temperature control is a method of controlling with a temperature controller or a remote control.
  • One device controller 110 directly connected to the package air conditioner 101 is installed in any one space or room among a plurality of spaces covered by the package air conditioner 101.
  • the device controller 110 may be in room 1 or in living room 1. Here, the room 2 is not installed.
  • the appliance regulator 110 is also not present in room 3.
  • FIG. 3 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
  • the home energy management system 100 may include a device controller 110, a first repeater 120, an indoor sensor unit 300, a second repeater 140, A home energy controller 11 and a home energy management server 12.
  • the device controller 110 controls the package air conditioner 101 that is cooled by the duct 102 connected to the plurality of indoor spaces, respectively.
  • the device controller 110 is a thermostat that controls the package air conditioner 101 and is connected 1: 1 with each package air conditioner.
  • the device controller 110 may communicate with the first repeater 120 via wire or wirelessly.
  • the device controller 110 may communicate with the first repeater 120 based on power line communication (PLC).
  • PLC power line communication
  • the first repeater 120 receives adjustment data for adjusting the package air conditioner 101 from the device controller 110.
  • the first repeater 120 relays the received adjustment data to the home energy controller 11.
  • the first repeater 120 may relay the adjustment data and the control command to the device controller 110 and the home energy controller 11 using PLC communication, respectively.
  • the indoor sensor unit 300 senses indoor environments for a plurality of indoor spaces, respectively, and is installed on an inner wall of the space to sense wall temperature.
  • the indoor sensor unit 300 may communicate with the first repeater 120 through wire or wirelessly.
  • the indoor sensor unit 300 includes a Bluetooth / BLE-based temperature / humidity sensor and periodically measures and transmits temperature / humidity to the home energy controller 11 via the first repeater 120. have.
  • the indoor sensor unit 300 may include a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and sense a wall temperature, and include at least one or more of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-patient sensor, and an infrared sensor. Can be.
  • the indoor sensor unit 300 includes a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and senses a first wall temperature, and includes an infrared sensor sensing a second wall temperature of the inner wall of the space and another inner wall. It may include at least one sensor of the temperature sensor, humidity sensor, thermal sensor and occupant sensor.
  • the device controller 110 may communicate with the first repeater 120 based on power line communication (PLC).
  • PLC power line communication
  • the second repeater 140 receives the sensing data and the wall temperature data from the indoor sensor unit 300 and relays it to the home energy controller 11.
  • the second relay 140 may collect a Bluetooth Beacon Scanner, a Universally Unique IDentifier (UUID), and signal strength information, and collect the collected information using a PLC communication home energy controller. 11 can be transmitted.
  • UUID Universally Unique IDentifier
  • the home energy controller 11 collects and processes wall temperature data, sensing data, and adjustment data relayed from the first and second repeaters 120 and 140.
  • the home energy controller 11 receives and processes sensing data (eg, temperature, humidity, occupant, occupant location information, etc.), wall temperature data, and adjustment data collected from two or more repeaters, and then includes a home energy management server ( 12), and transmits the set temperature or humidity information received from the home energy management server 12 to the device controller.
  • the home energy management server 12 receives wall temperature data, sensing data, and adjustment data from the home energy controller 11 in a big data format and builds it into a database. Thereafter, the home energy management server 12 analyzes the wall temperature data, the sensing data, and the adjustment data received from the home energy controller 11 through the big data analysis and the machine learning analysis by the machine learning engine based on the established database. Processing to yield a control command.
  • the home energy management server 12 transmits the calculated control command to the home energy controller 11.
  • the home energy management server 12 is a server existing within the system.
  • the home energy management server 12 receives data collected from the home energy controller 11, stores the data in a database, and performs big data analysis and machine learning analysis through a machine learning engine. It is possible to provide the home energy controller 11 with an optimum control command (eg, temperature set value, restart time after stopping the air conditioner, etc.).
  • the home energy management server 12 reflects the adjustment priority that combines at least one of the priority of each indoor space, the priority of each hour, the priority of each room, and the limits of the indoor space to the big data analysis and machine learning analysis. Control command can be calculated.
  • the home energy management server 12 calculates the time required for stopping and restarting the package air conditioner 101 by reflecting the heat transmission rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in the big data analysis and the machine learning analysis. The calculated time required can be included in the control command.
  • the home energy controller 11 transmits the control command calculated by the home energy management server 12 to the device controller 110 via the first repeater 120. Subsequently, the device controller 110 adjusts the package air conditioner 101 according to the control command transmitted from the first repeater 120.
  • the home energy management system 100 may further include a solar cell system 170, a power meter 150, and a third repeater 160.
  • the solar cell system 170 provides power generated through the solar cell to the package air conditioner 101 as an auxiliary power source.
  • the solar cell system 170 is a solar based PV module (eg, including an inverter) and may provide power generation information to the power meter 150.
  • the power meter 150 measures the amount of power consumed by the package air conditioner 101 and the amount of generated power generated by the solar cell system 170.
  • the power meter 150 may be connected to the solar cell system 170 and the package air conditioner 101 to measure the amount of power consumed and transmitted to the third repeater 160 using RS485 communication.
  • the third repeater 160 relays the amount of power consumption and generation power measured by the power meter 150 to the home energy controller 11.
  • the third repeater 160 may transmit power information and the power meter 150 connected to the package air conditioner 101 and the solar cell system 170 to the home energy controller 11 through PLC communication.
  • the home energy management server 12 receives wall temperature data, sensing data and regulation data, and power consumption and generation power from the home energy controller 11.
  • the home energy management server 12 may calculate the control command by processing the wall temperature data, the sensing data and the regulation data, the consumption and the generated power amount through the big data analysis and the machine learning analysis by the machine learning engine.
  • the home energy management system 100 may further include an outdoor sensor unit 180 and a fourth repeater 190.
  • the outdoor sensor unit 180 generates outdoor sensing data by sensing an outdoor environment of a home.
  • the outdoor sensor unit 180 may measure an external temperature / humidity through a weather station and transmit it to the fourth repeater 190.
  • the fourth repeater 190 relays the outdoor sensing data generated by the outdoor sensor unit 180 to the home energy controller 11.
  • the fourth repeater 190 may collect external temperature and humidity data of the outdoor environment and transmit the data to the home energy controller 11 through PLC communication.
  • the home energy management server 12 receives wall temperature data, sensing data and adjustment data, and outdoor sensing data from the home energy controller 11.
  • the home energy management server 12 may calculate the control command by processing the wall temperature data, the sensing data, the adjustment data, and the outdoor sensing data through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine.
  • the home energy management system 100 may further include at least one external home server 13.
  • the external home server 13 is connected to the home energy management server 12 through an external network and provides the home energy management server 12 with a reference database for machine learning.
  • the external home server 13 is an external server that can support a database so that the home energy management server 12 performing machine learning can provide more effective results by providing a database for reference for machine learning. have.
  • the home energy management server 12 analyzes the wall temperature data, the sensing data, and the regulation data by the machine learning engine and the big data analysis and the machine learning analysis based on the built database and the reference database provided from the external home server 13. Can be processed to produce a control command.
  • the home energy controller 11 may communicate with the user terminal to monitor or control the state inside the home using a user terminal (eg, a smartphone, a smart pad, etc.) held by an externally located user.
  • a user terminal eg, a smartphone, a smart pad, etc.
  • FIG. 4 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
  • the home energy management system 100 is the same as the embodiments of the present invention shown in FIG. 3, the device regulator 110 and the first repeater 120. ), An indoor sensor unit 300, a second repeater 140, a home energy controller 11, and a home energy management server 12.
  • FIG. 4 An embodiment of the present invention illustrated in FIG. 4 will be described based on differences from FIG. 3.
  • the package air conditioner 101 applied to the embodiment of the present invention includes a plurality of package air conditioners 101.
  • the device controller 110 also has a plurality of device controllers 110 connected to the plurality of package air conditioners 101, respectively, and controls the connected package air conditioners 101, respectively.
  • package air conditioner # 1 package air conditioner # 2,... , Package air conditioner #X is installed in the home.
  • device controller # 1 device controller # 2,... , Appliance conditioner #X, package air conditioner # 1, package air conditioner # 2,... It is connected to package air conditioner #X respectively.
  • the first repeater 120 receives a plurality of adjustment data for adjusting the plurality of package air conditioners 101 from the plurality of device controllers.
  • the first repeater 120 relays the received plurality of adjustment data to the home energy controller 11.
  • the home energy controller 11 collects and processes a plurality of adjustment data, wall temperature data, and sensing data relayed from the first and second repeaters 120 and 140.
  • the home energy management server 12 receives a plurality of control data, wall temperature data, and sensing data from the home energy controller 11 in a big data format and builds it into a database. Thereafter, the home energy management server 12 analyzes the big data analysis and the machine learning analysis by the machine learning engine on the plurality of adjustment data, wall temperature data, and sensing data received from the home energy controller 11 based on the established database. Processing through to calculate a plurality of control commands for each package air conditioner. The home energy management server 12 transmits the calculated plurality of control commands to the home energy controller 11.
  • the home energy controller 11 individually transmits a plurality of control commands calculated by the home energy management server 12 to each device controller 110 via the first repeater 120. Subsequently, the plurality of device controllers 110 respectively adjust the package air conditioners 101 according to control commands respectively transmitted from the first repeater 120.
  • FIG. 5 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to the first embodiment of the present invention.
  • the indoor sensor unit 300 of the home energy management system 100 includes a wall temperature sensor 311, an infrared sensor 312, and a temperature / humidity sensor. 313 and the occupant sensor 314 and the data collection unit 320.
  • the indoor sensor unit 300 may further include an additional sensor A 315 and an additional sensor B 316 capable of sensing additional information of the indoor environment.
  • the wall temperature sensor 311 is provided on the first wall 301 which is an inner wall of the space.
  • the wall temperature sensor 311 generates wall temperature data by sensing a wall temperature of the inner wall.
  • the plurality of indoor sensors sense the indoor environment for the indoor space divided by the first wall 301.
  • the data collector 320 is connected to the wall temperature sensor 311, the infrared sensor 312, the temperature / humidity sensor 313, and the occupant sensor 314.
  • the data collector 320 may be wall temperature data of the first wall 301 sensed by the wall temperature sensor 311, and an infrared sensor 312, a temperature / humidity sensor 313, and an in-room sensor 314, respectively. Collect sensed sensing data. Subsequently, the data collector 320 transmits the collected wall temperature data and the sensing data to the second repeater 140.
  • FIG. 6 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention.
  • the indoor sensor unit 300 of the home energy management system 100 includes a wall temperature sensor 311, an infrared sensor 312, and a temperature / humidity sensor. 313 and the occupant sensor 314 and the data collection unit 320.
  • the indoor sensor unit 300 may further include an additional sensor A 315 and an additional sensor B 316 capable of sensing additional information of the indoor environment.
  • the wall temperature sensor 311 is provided on the first wall 301 which is an inner wall of the space.
  • the wall temperature sensor 311 generates first wall temperature data by sensing the wall temperature of the inner wall.
  • the infrared sensor 312 is installed at a position facing the second wall 302 which is an inner wall different from the inner wall of the space.
  • the infrared sensor 312 generates second wall temperature data by sensing the second wall temperature of the second wall 302 using infrared light. At this time, the second wall temperature is not the inner wall temperature of the second wall 302 but the surface temperature of the second wall 302.
  • the data collector 320 is connected to the wall temperature sensor 311, the infrared sensor 312, the temperature / humidity sensor 313, and the occupant sensor 314.
  • the data collector 320 includes first wall temperature data of the first wall 301 sensed by the wall temperature sensor 311 and a second wall of the second wall 302 sensed by the infrared sensor 312.
  • the sensing data collected by the temperature data, the temperature / humidity sensor 313, and the occupant sensor 314 are collected. Subsequently, the data collector 320 transmits the collected first and second wall temperature data and the sensing data to the second repeater 140.
  • the home energy management system 100 is a method of directly or indirectly measuring the wall temperature of a building and by measuring the wall temperatures of two sides, respectively.
  • the package air conditioner 101 can be controlled more accurately than the simulation technique.
  • the ascending and descending speed proceeds very slowly compared to the room temperature or body temperature. Therefore, when the user wants to stop the package air conditioner 101 at the time of going out or for a certain time, the home energy management system 100 does not operate the package air conditioner 101 and uses the heat permeation rate to maintain a time required to maintain a certain temperature It can be predicted. Through this, the home energy management system 100 may reduce the operating time of the package air conditioner 101 as much as possible to save energy.
  • the home energy management system 100 By measuring the wall temperature or the wall temperature of the inner wall of the building and the wall surface temperature of the other walls, it is possible to calculate the time required to restart the air conditioner by stopping the air conditioner according to the degree of heat transmission rate.
  • the thermal permeability is determined to some extent or the thermal permeability is known based on the material and thickness of the inner wall determined basically.
  • the home energy management system 100 adds a factor of the wall surface temperature or heat permeability as well as the wall temperature to the heat related sensing data.
  • the home energy management system 100 may control the package air conditioner 101 by calculating an effective duration through machine learning so that the home energy management system 100 may effectively use energy saving based on the plurality of sensing data.
  • the home energy management system 100 cares to allow the occupant to feel similar to the usual when the air conditioner does not operate or operates at the minimum energy use (temperature) during the required time. Energy can be saved effectively.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a first embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
  • the home energy management system 100 may include a first repeater 120, an indoor sensor unit 300, and a second repeater 120 connected to the device controller 110. 140, home energy controller 11, and home energy management server 12.
  • the home energy management system 100 according to the first embodiment of the present invention may further include a solar cell system 170 and a power meter 150.
  • the first repeater 120 is installed in an indoor space in which the device controller 110 is installed.
  • the first repeater 120 receives adjustment data for adjusting the package air conditioner 101 from the device controller 110.
  • the second repeater 140 is installed in a plurality of different spaces in which the first repeater 120 is not installed.
  • the second repeater 140 receives sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit 300 installed in a plurality of different spaces and relays the sensing data and the wall temperature data to the home energy controller 11.
  • the indoor sensor unit 300 may include a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and sense a wall temperature, and may include at least one or more of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-room sensor, and an infrared sensor.
  • the indoor sensor unit 300 may further include an illumination sensor for sensing the lighting of the indoor space, an entrance sensor for sensing the person entering and leaving the indoor space.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
  • the home energy management system 100 may include a first repeater 120, an indoor sensor unit 300, and a second repeater 120 connected to the device controller 110. 140, home energy controller 11, and home energy management server 12.
  • the first repeater 120 is installed in an indoor space in which the device controller 110 is installed.
  • the first repeater 120 receives adjustment data for adjusting the package air conditioner 101 from the device controller 110.
  • the second repeater 140 is installed in a plurality of different spaces in which the first repeater 120 is not installed.
  • the second repeater 140 receives sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit 300 installed in a plurality of different spaces and relays the sensing data and the wall temperature data to the home energy controller 11.
  • the indoor sensor unit 300 includes a wall temperature sensor 311 installed on an inner wall of the space and senses a wall temperature, and includes an infrared sensor 312 that senses a second wall temperature for the inner wall of the space and another inner wall. do.
  • the indoor sensor unit 300 may further include a temperature / humidity sensor 313 and an occupant sensor 314.
  • the indoor sensor unit 300 may further include an illumination sensor for sensing the lighting of the indoor space, an entrance sensor for sensing the person entering and leaving the indoor space.
  • the wall temperature sensor 311 is installed on the first wall 301 which is the inner wall of the space and senses the wall temperature of the inner wall to generate the first wall temperature data.
  • the infrared sensor 312 is installed at a position facing the second wall 302 which is an inner wall different from the inner wall of the space, and senses the second wall temperature of the second wall 302 by using infrared rays to sense the second wall. Generate temperature data.
  • the infrared sensor 312 may generate the second wall temperature data by sensing the second wall temperature using the thermal image. At this time, the second wall temperature is not the inner wall temperature of the second wall 302 but the surface temperature of the second wall 302.

Abstract

The present invention relates to a home energy management system using a plurality of sensors, and, more specifically, is to provide a home energy management system using a plurality of sensors which can efficiently reduce energy considering various spaces or space environments inside a home, the wall body temperature of a building, and the like by receiving the wall body temperature of the inner wall of the building together with an adjustment data of a package air conditioner covering a plurality of indoor spaces and a sensing data with respect to the indoor spaces via a relay through a repeater, calculating a control command through a big data analysis and a machine learning analysis of the sensing data and the adjustment data comprising the wall body temperature by a machine learning engine, relaying the calculated control command through the repeater, and controlling the package air conditioner.

Description

복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템Home Energy Management System Using Multiple Sensors
본 발명은 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홈 내부의 다양한 공간이나 공간 환경뿐만 아니라 벽체 온도 등을 고려하여 에너지를 효율적으로 절감할 수 있는, 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a home energy management system using a plurality of sensors, and more particularly, using a plurality of sensors that can efficiently save energy in consideration of not only various spaces and space environments but also wall temperatures in the home. Home energy management system.
최근 그린 에너지(Green Energy) 사업의 일환으로 스마트 그리드(Smart Grid)가 주목을 받으면서, 스마트 그리드를 위한 홈 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System; HEMS)의 중요성이 커지고 있다.Recently, as the Smart Grid has attracted attention as part of the Green Energy business, the importance of the Home Energy Management System (HEMS) for the Smart Grid is increasing.
홈 에너지 관리 시스템은 스마트 그리드를 활용하여 가전 기기의 소비 에너지를 효율적으로 관리하기 위한 장치로서, 여기에는 일반적인 가전 기기(냉장고, 세탁기 등), 신 재생 에너지(태양광, 풍력 등) 사용 기기, 배터리, 연료 전지 등 다양한 기기가 연결된다.The home energy management system is a device for efficiently managing the energy consumption of home appliances using a smart grid, which includes general home appliances (refrigerators, washing machines, etc.), devices using renewable energy (solar, wind, etc.), and batteries. And various devices such as fuel cells.
현재 대부분의 주거용 에너지 관리 시스템은 홈 네트워크 시스템 기반의 자동 제어 수준의 홈 서버에서 구현되고 있으며, 대부분 에너지 소비량 정보를 IHD(In-Home Display) 등을 통해서 일별/주별/월별로 사용자에게 제공하여 사용자가 이러한 정보를 바탕으로 에너지 소비량 인식을 통한 자발적인 에너지 절감을 수행하도록 장려하는 수준이다. 이에 따라 정부에서는 에너지 절감 및 그린 에너지 사용 등을 권장하기 위하여 다양한 인센티브 및 규제를 통해서 그린 홈 보급에 정책적인 노력을 기울이고 있다.Currently, most residential energy management systems are implemented in home-controlled home servers based on home network systems. Most energy consumption information is provided to users on a daily / weekly / monthly basis through IHD (In-Home Display). Based on this information, the government encourages voluntary energy savings through energy consumption awareness. Accordingly, the government is making policy efforts to disseminate green homes through various incentives and regulations to encourage energy saving and green energy use.
최근에는 기존 홈 서버에 에너지 소비량 모니터링 및 분석 기능을 탑재한 홈 에너지 관리 시스템(HEMS: Home Energy Management System)이 개발되어 이를 신규 아파트를 위주로 공급하고 있으며, 모바일 기술을 통해서 원격에서 접속할 수 있도록 함으로써 홈 네트워크 기술과 연동한 제어 기능 등을 서비스하고 있다.Recently, a home energy management system (HEMS) has been developed that includes energy consumption monitoring and analysis on existing home servers, and mainly supplies new apartments, and enables remote access through mobile technology. It provides control functions linked with network technology.
이러한 홈 에너지 관리 시스템은 에너지 소비 정보를 사용자에게 구체적으로 형태로 제공함으로써 사용자가 가정에서의 실제적인 에너지 소비량을 파악하여 자발적으로 에너지를 절약하기 위한 행동을 하도록 유도할 수 있는 장점이 있다.Such a home energy management system provides an energy consumption information to a user in a specific form, thereby inducing the user to voluntarily conserve energy by identifying the actual energy consumption in the home.
한편, 에너지 가격의 국제적이고 지속적인 인상과 환경파괴 등의 위험에 대응하여, 태양광/태양열/지열/풍력 등의 다양한 신재생 에너지에 대한 도입이 적극적으로 검토되고 있다. 특히, 태양광 발전의 경우, BIPV(Building Integrated Photovoltaic system) 형태로 건물에 적용하는 경우가 증가하고 있다.Meanwhile, in response to risks such as international and continuous increase in energy prices and environmental destruction, the introduction of various renewable energy such as solar, solar, geothermal and wind power is being actively considered. In particular, in the case of photovoltaic power generation, it is increasingly applied to buildings in the form of BIPV (Building Integrated Photovoltaic System).
그러나 이러한 기존의 홈 에너지 관리 시스템은 단순 에너지 소비량만을 제공하는데 그치고 있어 에너지 소비를 비효율적으로 사용하는 패턴 및 기기에 대한 정보 제공이 없으며, 또한 자발적인 에너지 절감에는 사용자의 참여 지속성 유지에 대한 어려움이 발생한다. 또한, 효율적인 BIPV 제어를 위해서는 에너지 소비 현황 정보와 기상 정보를 함께 고려하여 최적의 에너지 충/방전 제어 및 집광판 제어, 전동블라인더, 수평 차양막 등의 공통 에너지 관련 설비 제어 등의 적극적인 에너지 설비에 대한 최적화된 중앙 제어가 필요하다.However, these existing home energy management systems only provide simple energy consumption, and there is no information on patterns and devices that use energy consumption inefficiently, and voluntary energy saving causes difficulty in maintaining user participation. . In addition, for efficient BIPV control, it is optimized for active energy equipment such as optimal energy charge / discharge control and light collector control, common energy related facility control such as electric blinder, horizontal shade screen, etc. by considering energy consumption status information and weather information together. Central control is required.
한편, 중동지역의 국가의 주택은 보통 2 내지 3층의 단독주택 형태이며, 다수의 에어컨을 운용하고 있다. On the other hand, the homes of the countries of the Middle East are usually in the form of detached houses of two or three stories, and operate a plurality of air conditioners.
이러한 중동지역 건물에는 냉방을 효율적으로 동작시키기 위해 에어컨을 다수 개 설치하고 있으며, 이러한 에어컨은 존(zone)별 제어, 즉 각 층별 또는 구간별 제어를 하거나 개별 에어컨에 온도조절기를 부착하여 각 에어컨이 설치된 공간의 온도에 따라서 에어컨의 동작을 제어하였다.In the Middle East buildings, a number of air conditioners are installed to efficiently operate the air conditioners. These air conditioners are controlled by zones, that is, by floors or sections, or by attaching temperature controllers to individual air conditioners. The operation of the air conditioner was controlled according to the temperature of the installed space.
그러나 이러한 종래의 방법은 온도에 의하여 제어되는 방식으로 건물 내 각 공간(방 1, 방 2, 거실 등)이 여러 개 존재할 경우 사람이 있는 경우와 없는 경우에 관계없이 온도에 따라서만 작동된다. 그러므로 사람이 없는 공간에도 에어컨이 작동되어 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.However, this conventional method operates in accordance with the temperature regardless of whether there is a person or not, if there are several spaces (room 1, room 2, living room, etc.) in the building in a manner controlled by temperature. Therefore, there is a problem that the energy is wasted because the air conditioner is operated in a space without people.
또한, 건물 내의 에너지를 많이 사용하는 다수의 에어컨의 통합제어가 어렵고, 일일이 모니터링하기가 어렵기 때문에 불필요한 에너지 낭비를 줄일 수 있는 방안이 시급히 모색되고 있다.In addition, since integrated control of many air conditioners that use a lot of energy in a building is difficult and difficult to monitor, it is urgently sought to reduce unnecessary energy waste.
한편, 중동 지역의 사용자들은 기본적으로 에어컨의 설정 온도를 한번 설정해 놓으면 변경하지 않는다. 단, 사용자는 계절별 또는 특정한 시기에는 온도 설정을 변경한다. 시기(계절별)별로 살펴보면, 2월 내지 10월 동안, 사용자는 특정 온도에 설정한 후 거의 온도 조작을 하지 않는다. 11월 내지 1월 동안, 사용자는 패키지 에어컨(A/C)을 사용하지 않거나 최소로 사용한다.Meanwhile, users in the Middle East do not change the air conditioner once it has been set. However, the user changes the temperature setting at seasonal or specific times. Looking at each season (seasonal), during February to October, the user sets a certain temperature and rarely performs temperature manipulation. During November through January, users do not use or minimally use packaged air conditioners (A / C).
하루를 기준으로 아침, 점심 및 저녁별로 살펴보면, 사용자는 한번 설정해 놓은 값을 고정하여 사용하며 변경하지 않는다. 그러나 중동의 하루 날씨 온도를 보면 아침, 점심 및 저녁의 일교차가 꽤 큰 편이다.Looking at breakfast, lunch and dinner on a daily basis, the user uses a fixed value and does not change it. However, the daily weather temperatures in the Middle East are quite large between morning, lunch and dinner.
그러나 중동 지역의 국가들은 오일 머니 기반 부가 축적된 국가로서, 사막 국가로 에어컨을 항상 켜 놓는다. 특히, 쿠웨이트는 국가에서 95%의 전기요금을 지원해 주고 있어 1년 내내 습관적으로 에어컨을 가동함으로써 낭비가 심한 문제점이 있다.However, countries in the Middle East are oil-mass-rich countries that have always had air conditioning turned into desert countries. In particular, Kuwait provides 95% of the electricity bill in the country, which causes a lot of waste by habitually operating air conditioners all year round.
한편, 건물의 에너지를 관리하기 위한 종래의 시뮬레이션(simulation) 기술들은 센서로부터 수집하는 열 관련 팩터(Factor)를 이용하여 건물의 에너지를 모사하고 관리하고 있다. 종래의 시뮬레이션 기술들은 주로 실내 온도, 외부 온도, 재실자의 체온 등을 열 관련 팩터로 수집하고 시뮬레이션에 반영하고 있다. 그러나 이러한 종래의 시뮬레이션 기술들은 건물의 에너지 흐름 등을 정확히 모사하는 것이 불가능하여 어떠한 방식으로 건물의 온도가 변화하는지를 알 수가 없었다.Meanwhile, conventional simulation techniques for managing the energy of a building simulate and manage the energy of a building by using a heat-related factor collected from a sensor. Conventional simulation techniques mainly collect the room temperature, the outside temperature, the body temperature of the occupants in a heat-related factor and reflect them in the simulation. However, these conventional simulation techniques are impossible to accurately simulate the energy flow of the building, it is impossible to know how the temperature of the building changes.
본 발명의 실시 예들은 복수의 실내 공간을 커버하는 패키지 에어컨의 조절 데이터와 실내 공간에 대한 센싱 데이터와 함께 건물의 내벽의 벽체 온도를 중계기를 통한 중계를 통해 수신하고, 벽체 온도가 포함된 센싱 데이터와 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 제어 명령을 산출하여 그 산출된 제어 명령을 중계기를 통해 중계하여 패키지 에어컨을 제어함으로써, 홈 내부의 다양한 공간이나 공간 환경뿐만 아니라 건물의 벽체 온도 등을 고려하여 에너지를 효율적으로 절감할 수 있는, 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention receive the wall temperature of the inner wall of the building through a relay through the relay, along with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor spaces and the sensing data for the indoor space, the sensing data including the wall temperature And control data through big data analysis and machine learning analysis by machine learning engine, and relay the calculated control command through repeater to control package air conditioner. It is to provide a home energy management system using a plurality of sensors that can efficiently save energy in consideration of the wall temperature of a building.
또한, 본 발명의 실시 예들은 복수의 실내 공간을 커버하는 패키지 에어컨의 조절 데이터와 실내 공간에 대한 센싱 데이터와 함께 건물의 내벽의 벽체 온도 및 다른 내벽의 벽체 표면 온도를 중계기를 통한 중계를 통해 수신하고, 벽체 온도 및 벽체 표면 온도가 포함된 센싱 데이터와 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 제어 명령을 산출하여 그 산출된 제어 명령을 중계기를 통해 중계하여 패키지 에어컨을 제어함으로써, 홈 내부의 다양한 공간이나 공간 환경뿐만 아니라 건물의 벽체 온도 및 벽체 표면 온도 등을 고려하여 에너지를 효율적으로 절감할 수 있는, 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템을 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention receives the wall temperature of the inner wall of the building and the wall surface temperature of the other inner wall through the relay through the repeater together with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor space and the sensing data for the indoor space. The control command is calculated through the big data analysis and the machine learning analysis of the sensing data and the adjustment data including the wall temperature and the wall surface temperature, and the calculated control command is relayed through the repeater to install the package air conditioner. By controlling, in consideration of various spaces or space environments in the home, as well as the wall temperature and the wall surface temperature of the building, it is possible to provide a home energy management system using a plurality of sensors that can efficiently save energy.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 복수의 실내 공간에 각각 연결된 덕트를 통해 냉방 동작하는 패키지 에어컨을 조절하는 기기 조절기; 상기 기기 조절기로부터 상기 패키지 에어컨을 조절하는 조절 데이터를 수신하고, 상기 수신된 조절 데이터를 중계하는 제1 중계기; 상기 복수의 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱하되, 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 실내 센서부; 상기 실내 센서부로부터 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 중계하는 제2 중계기; 상기 제1 및 제2 중계기로부터 중계된 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 수집하여 처리하는 홈 에너지 제어기; 및 상기 홈 에너지 제어기로부터 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 빅데이터 형식으로 수신하여 데이터베이스로 구축하고, 상기 구축된 데이터베이스를 기초로 상기 수신된 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하고, 상기 산출된 제어 명령을 상기 홈 에너지 제어기에 전송하는 홈 에너지 관리 서버를 포함하고, 상기 홈 에너지 제어기는 상기 산출된 제어 명령을 상기 제1 중계기를 거쳐 상기 기기 조절기로 전송하고, 상기 기기 조절기는 상기 전송된 제어 명령에 따라 상기 패키지 에어컨을 조절하는 홈 에너지 관리 시스템이 제공될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, an apparatus regulator for controlling a package air conditioner for cooling operation through a duct connected to each of a plurality of indoor space; A first repeater receiving adjustment data for adjusting the package air conditioner from the device controller and relaying the received adjustment data; An indoor sensor unit configured to sense indoor environments for the plurality of indoor spaces, respectively, and installed on an inner wall of the space to sense a wall temperature; A second repeater receiving sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit and relaying the received sensing data and wall temperature data; A home energy controller for collecting and processing wall temperature data, sensing data, and adjustment data relayed from the first and second repeaters; And receiving the wall temperature data, the sensing data, and the adjustment data from the home energy controller in a big data format to build a database, and converting the received wall temperature data, the sensing data, and the adjustment data based on the constructed database into a machine learning engine. A home energy management server for processing through big data analysis and machine learning analysis to calculate a control command, and transmitting the calculated control command to the home energy controller, wherein the home energy controller includes the calculated control command. It may be transmitted to the device controller via the first repeater, the device controller may be provided with a home energy management system for adjusting the package air conditioner according to the transmitted control command.
상기 홈 에너지 관리 시스템은, 태양 전지를 통해 발전된 전력을 상기 패키지 에어컨에 보조전원으로 제공하는 태양전지 시스템; 상기 패키지 에어컨에서 소비되는 소비 전력량과 상기 태양전지 시스템에서 발전된 발전 전력량을 측정하는 전력 측정기; 및 상기 전력 측정기에서 측정된 소비 및 발전 전력량을 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제3 중계기를 더 포함하고, 상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 소비 및 발전 전력량을 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management system includes: a solar cell system providing power generated through a solar cell as an auxiliary power source to the package air conditioner; A power meter for measuring the amount of power consumed by the package air conditioner and the amount of power generated by the solar cell system; And a third repeater for relaying the amount of power consumption and generation power measured by the power meter to the home energy controller, wherein the home energy management server is configured to display the wall temperature data, the sensing data and the adjustment data, and the amount of power consumption and generation power. The control command may be processed by processing through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine.
상기 홈 에너지 관리 시스템은, 홈의 실외 환경을 센싱하여 실외 센싱 데이터를 생성하는 실외 센서부; 및 상기 생성된 실외 센싱 데이터를 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제4 중계기를 더 포함하고, 상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 실외 센싱 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management system may include: an outdoor sensor unit configured to generate outdoor sensing data by sensing an outdoor environment of a home; And a fourth repeater for relaying the generated outdoor sensing data to the home energy controller, wherein the home energy management server includes the wall temperature data, the sensing data and the adjustment data, and the outdoor sensing data by a machine learning engine. Big data analysis and machine learning analysis can be used to generate control commands.
상기 홈 에너지 관리 시스템은, 상기 홈 에너지 관리 서버와 외부망을 통해 연결되고, 머신러닝을 위한 참고용 데이터베이스를 상기 홈 에너지 관리 서버에 제공하는 적어도 하나 이상의 외부 홈 서버를 더 포함하고, 상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 구축된 데이터베이스와 외부 홈 서버로부터 제공된 참고용 데이터베이스를 기초로 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management system further includes at least one external home server connected to the home energy management server through an external network and providing a reference database for machine learning to the home energy management server. The management server processes wall temperature data, sensing data, and adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine based on the constructed database and a reference database provided from an external home server to calculate a control command. Can be.
상기 실내 센서부는, 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서, 재실자 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.The indoor sensor unit may include a wall temperature sensor installed at an inner wall of the space and configured to sense a wall temperature, and may include at least one sensor of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-room sensor, and an infrared sensor.
상기 홈 에너지 관리 서버는, 실내 공간별 우선순위, 시간별 우선순위, 재실별 우선순위 및 실내 공간별 한계치 범위 중에서 적어도 하나 이상이 조합된 조절 우선순위를 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management server may control a control command by reflecting an adjustment priority of at least one of the priorities of indoor spaces, the priorities of each room, the priorities of each room, and the limits of the indoor spaces in the big data analysis and machine learning analysis. Can be calculated.
상기 홈 에너지 관리 서버는, 공간의 내벽의 재료와 두께에 따라 미리 설정된 열관류율을 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 상기 패키지 에어컨을 중지하고 재가동하는 소요시간을 계산하고, 상기 계산된 소요시간을 제어 명령에 포함시킬 수 있다.The home energy management server calculates the time required for stopping and restarting the package air conditioner by reflecting a heat transmission rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in the big data analysis and the machine learning analysis, and calculating the calculated time required. Can be included in control commands.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 복수의 실내 공간에 각각 연결된 덕트를 통해 냉방 동작하는 패키지 에어컨을 조절하는 기기 조절기; 상기 기기 조절기로부터 상기 패키지 에어컨을 조절하는 조절 데이터를 수신하고, 상기 수신된 조절 데이터를 중계하는 제1 중계기; 상기 복수의 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱하되, 공간의 내벽에 설치되어 제1 벽체 온도를 센싱하고, 공간의 내벽과 다른 내벽에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하는 실내 센서부; 상기 실내 센서부로부터 센싱 데이터 및 제1 및 제2 벽체 온도 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 중계하는 제2 중계기; 상기 제1 및 제2 중계기로부터 중계된 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 수집하여 처리하는 홈 에너지 제어기; 및 상기 홈 에너지 제어기로부터 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 빅데이터 형식으로 수신하여 데이터베이스로 구축하고, 상기 구축된 데이터베이스를 기초로 상기 수신된 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하고, 상기 산출된 제어 명령을 상기 홈 에너지 제어기에 전송하는 홈 에너지 관리 서버를 포함하고, 상기 홈 에너지 제어기는 상기 산출된 제어 명령을 상기 제1 중계기를 거쳐 상기 기기 조절기로 전송하고, 상기 기기 조절기는 상기 전송된 제어 명령에 따라 상기 패키지 에어컨을 조절하는 홈 에너지 관리 시스템이 제공될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, a device regulator for controlling a package air conditioner for cooling operation through a duct connected to each of a plurality of indoor space; A first repeater receiving adjustment data for adjusting the package air conditioner from the device controller and relaying the received adjustment data; An indoor sensor unit configured to sense indoor environments for the plurality of indoor spaces, respectively, installed on an inner wall of the space to sense a first wall temperature, and a second wall temperature for the inner wall of the space and a different inner wall; A second repeater receiving sensing data and first and second wall temperature data from the indoor sensor unit, and relaying the received sensing data and wall temperature data; A home energy controller for collecting and processing first and second wall temperature data, sensing data, and regulating data relayed from the first and second repeaters; And receiving first and second wall temperature data, sensing data, and adjustment data from the home energy controller in a big data format to construct a database, and based on the constructed database, the received first and second wall temperature data. And a home energy management server configured to process the sensing data and the adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine, to calculate a control command, and to transmit the calculated control command to the home energy controller. The home energy controller may transmit the calculated control command to the device controller via the first repeater, and the device controller may be provided with a home energy management system for adjusting the package air conditioner according to the transmitted control command. .
상기 홈 에너지 관리 시스템은, 태양 전지를 통해 발전된 전력을 상기 패키지 에어컨에 보조전원으로 제공하는 태양전지 시스템; 상기 패키지 에어컨에서 소비되는 소비 전력량과 상기 태양전지 시스템에서 발전된 발전 전력량을 측정하는 전력 측정기; 및 상기 전력 측정기에서 측정된 소비 및 발전 전력량을 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제3 중계기를 더 포함하고, 상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 소비 및 발전 전력량을 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management system includes: a solar cell system providing power generated through a solar cell as an auxiliary power source to the package air conditioner; A power meter for measuring the amount of power consumed by the package air conditioner and the amount of power generated by the solar cell system; And a third repeater for relaying the consumption and power generation power measured by the power meter to the home energy controller, wherein the home energy management server includes the first and second wall temperature data, sensing data and adjustment data, and The power consumption and power generation can be processed through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine to generate control commands.
상기 홈 에너지 관리 시스템은, 홈의 실외 환경을 센싱하여 실외 센싱 데이터를 생성하는 실외 센서부; 및 상기 생성된 실외 센싱 데이터를 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제4 중계기를 더 포함하고, 상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 실외 센싱 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management system may include: an outdoor sensor unit configured to generate outdoor sensing data by sensing an outdoor environment of a home; And a fourth repeater for relaying the generated outdoor sensing data to the home energy controller, wherein the home energy management server is configured to exchange the first and second wall temperature data, sensing data and adjustment data, and the outdoor sensing data. The control command may be processed by processing through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine.
상기 홈 에너지 관리 시스템은, 상기 홈 에너지 관리 서버와 외부망을 통해 연결되고, 머신러닝을 위한 참고용 데이터베이스를 상기 홈 에너지 관리 서버에 제공하는 적어도 하나 이상의 외부 홈 서버를 더 포함하고, 상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 구축된 데이터베이스와 외부 홈 서버로부터 제공된 참고용 데이터베이스를 기초로 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management system further includes at least one external home server connected to the home energy management server through an external network and providing a reference database for machine learning to the home energy management server. The management server processes the first and second wall temperature data, sensing data, and adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine based on the constructed database and a reference database provided from an external home server. The control command can be calculated.
상기 실내 센서부는, 공간의 내벽에 설치되어 제1 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 공간의 내벽과 다른 내벽에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하는 적외선 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서 및 재실자 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.The indoor sensor unit includes a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and senses a first wall temperature, and includes an infrared sensor that senses a second wall temperature of the inner wall of the space and another inner wall, and includes a temperature sensor and humidity. It may include at least one or more of the sensor, the thermal sensor and the occupant sensor.
상기 홈 에너지 관리 서버는, 실내 공간별 우선순위, 시간별 우선순위, 재실별 우선순위 및 실내 공간별 한계치 범위 중에서 적어도 하나 이상이 조합된 조절 우선순위를 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 제어 명령을 산출할 수 있다.The home energy management server may control a control command by reflecting an adjustment priority of at least one of the priorities of indoor spaces, the priorities of each room, the priorities of each room, and the limits of the indoor spaces in the big data analysis and machine learning analysis. Can be calculated.
상기 홈 에너지 관리 서버는, 공간의 내벽의 재료와 두께에 따라 미리 설정된 열관류율을 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 상기 패키지 에어컨을 중지하고 재가동하는 소요시간을 계산하고, 상기 계산된 소요시간을 제어 명령에 포함시킬 수 있다.The home energy management server calculates the time required for stopping and restarting the package air conditioner by reflecting a heat transmission rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in the big data analysis and the machine learning analysis, and calculating the calculated time required. Can be included in control commands.
본 발명의 실시 예들은 복수의 실내 공간을 커버하는 패키지 에어컨의 조절 데이터와 실내 공간에 대한 센싱 데이터와 함께 건물의 내벽의 벽체 온도를 중계기를 통한 중계를 통해 수신하고, 벽체 온도가 포함된 센싱 데이터와 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 제어 명령을 산출하여 그 산출된 제어 명령을 중계기를 통해 중계하여 패키지 에어컨을 제어함으로써, 홈 내부의 다양한 공간이나 공간 환경뿐만 아니라 건물의 벽체 온도 등을 고려하여 에너지를 효율적으로 절감할 수 있다.Embodiments of the present invention receive the wall temperature of the inner wall of the building through a relay through the relay, along with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor spaces and the sensing data for the indoor space, the sensing data including the wall temperature And control data through big data analysis and machine learning analysis by machine learning engine, and relay the calculated control command through repeater to control package air conditioner. Energy can be saved efficiently by considering the wall temperature of the building.
또한, 본 발명의 실시 예들은 복수의 실내 공간을 커버하는 패키지 에어컨의 조절 데이터와 실내 공간에 대한 센싱 데이터와 함께 건물의 내벽의 벽체 온도 및 다른 내벽의 벽체 표면 온도를 중계기를 통한 중계를 통해 수신하고, 벽체 온도 및 벽체 표면 온도가 포함된 센싱 데이터와 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 제어 명령을 산출하여 그 산출된 제어 명령을 중계기를 통해 중계하여 패키지 에어컨을 제어함으로써, 홈 내부의 다양한 공간이나 공간 환경뿐만 아니라 건물의 벽체 온도 및 벽체 표면 온도 등을 고려하여 에너지를 효율적으로 절감할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention receives the wall temperature of the inner wall of the building and the wall surface temperature of the other inner wall through the relay through the repeater together with the control data of the package air conditioner covering the plurality of indoor space and the sensing data for the indoor space. The control command is calculated through the big data analysis and the machine learning analysis of the sensing data and the adjustment data including the wall temperature and the wall surface temperature, and the calculated control command is relayed through the repeater to install the package air conditioner. By controlling, it is possible to efficiently save energy in consideration of the wall temperature and the wall surface temperature of the building, as well as various spaces and space environments in the home.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예들에 적용되는 홈에 설치된 패키지 에어컨의 동작을 나타내는 도면이다.1 and 2 are views illustrating the operation of a package air conditioner installed in a groove applied to embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템의 구성도이다.4 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템에서의 실내 센서부의 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to the first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템에서의 실내 센서부의 상세 구성도이다.6 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템이 복수의 실내 공간에 설치된 구현 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a first embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템이 복수의 실내 공간에 설치된 구현 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
[부호의 설명][Description of the code]
100: 홈 에너지 관리 시스템 101: 패키지 에어컨100: home energy management system 101: package air conditioning
102: 덕트 110: 기기 조절기102: duct 110: appliance regulator
120: 제1 중계기 300: 실내 센서부120: first repeater 300: indoor sensor unit
131: 실내 센서 140: 제2 중계기131: indoor sensor 140: second repeater
150: 전력 측정기 160: 제3 중계기150: power meter 160: third repeater
170: 태양전지 시스템 180: 실외 센서부170: solar cell system 180: outdoor sensor unit
190: 제4 중계기 11: 홈 에너지 제어기190: fourth repeater 11: home energy controller
12: 홈 에너지 관리 서버 13: 외부 홈 서버12: home energy management server 13: external home server
301: 제1 벽체 302: 제2 벽체301: first wall 302: second wall
311: 벽체 온도 센서 312: 적외선 센서311: wall temperature sensor 312: infrared sensor
313: 온도/습도 센서 314: 재실자 센서313: temperature / humidity sensor 314: occupant sensor
315: 추가 센서 A 316: 추가 센서 B315: Additional sensor A 316: Additional sensor B
320: 데이터 수집부320: data collection unit
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It will be described in detail focusing on the parts necessary to understand the operation and action according to the present invention. In describing the embodiments of the present invention, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention belongs and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, different reference numerals may be given to components having the same name according to the drawings, and the same reference numerals may be given to different drawings. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding components have different functions according to embodiments, or does not mean that they have the same functions in different embodiments. Judgment should be made based on the description of each component in.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예들에 적용되는 홈에 설치된 패키지 에어컨의 동작을 나타내는 도면이다.1 and 2 are views illustrating the operation of a package air conditioner installed in a groove applied to embodiments of the present invention.
우선, 도 1 및 도 2의 설명에 앞서, 본 발명의 실시 예들에 적용되는 패키지 에어컨이 설치되어 있는 중동지역의 건물 특징에 대해서 살펴보기로 한다.First, prior to the description of Figures 1 and 2, it will be described with respect to the building features of the Middle East, the package air conditioner is applied to the embodiments of the present invention.
일반적으로 중동지역의 건물은 북향이다. 모든 창문의 북쪽으로 나있다. 그리고 중동지역의 건물은 다가구 중심으로 사람들이 거주하고 있다. 일반 주택의 경우에는 2층 내지 3층 건물에 다가구 가족이 함께 거주한다.In general, buildings in the Middle East are facing north. All of me is to the north of the window. The buildings in the Middle East are inhabited by multi-family homes. In general houses, multi-family families live together in two- or three-story buildings.
이러한 건물에 패키지 에어컨이 설치되어 주택의 냉방 동작을 수행한다. 패키지 에어컨은 루프톱형 패키지 에어컨으로 설치될 수 있다. 루프톱형 패키지 에어컨을 살펴보면, 옥상에 덕트형태의 송풍구 및 송풍시스템이 설치되어 있다. 규모에 따라 송풍구들은 5개 내지 8개가 설치될 수 있다.Packaged air conditioners are installed in these buildings to perform the cooling operation of the house. The package air conditioner may be installed as a rooftop package air conditioner. Looking at the rooftop package air conditioner, a duct-shaped air vent and a ventilation system are installed on the roof. Depending on the size, five to eight tuyeres may be installed.
하나의 패키지 에어컨은 2개 내지 3개 또는 2.5개의 공간이나 룸(Room)을 커버한다.One packaged air conditioner covers two or three or 2.5 spaces or rooms.
이러한 패키지 에어컨은 옥상의 에어컨 송풍시스템과 온도 조절기(Thermostat)와 직접 연결되어 있다. 패키지 에어컨별로 1개의 온도조절기가 연결되어 설치되어 있다.These packaged air conditioners are directly connected to the rooftop air conditioning system and thermostat. One thermostat is connected to each package air conditioner.
일반적인 3층 기준의 건물 구조를 살펴보면, 건물의 1층(Ground Floor)에는 거실 및 접견실이 있다. 2층(1st Floor)에는 거실 및 방이 있다. 3층(2nd Floor)에는 방 및 세탁실/하우스키퍼(Housekeeper) 방이 있다. 옥상(Rooftop)에는 에어컨 송풍 시스템 및 전원 단자 함이 있다.Looking at the general three-story building structure, the ground floor of the building includes a living room and a reception room. There is a living room and a room on the 1st floor. The 2nd Floor has a room and a laundry / housekeeper room. The rooftop has an air conditioning blower system and a power terminal box.
한편, 일반적인 3층 및 지하 기준의 건물 구조를 살펴보면, 건물의 지하 1층에는 거실, 기도실 및 방이 있다. 건물의 1층(Ground Floor)에는 거실, 접견실 및 방이 있다. 2층(1st Floor)에는 거실 및 방이 있다. 3층(2nd Floor)에는 거실, 방 및 세탁실/하우스키퍼(Housekeeper) 방이 있다. 옥상(Rooftop)에는 에어컨 송풍 시스템 및 전원 단자 함이 있다.On the other hand, looking at the general three-storey and basement building structure, the first basement of the building includes a living room, prayer room and room. The ground floor of the building contains a living room, a reception room and a room. There is a living room and a room on the 1st floor. The 2nd Floor has a living room, room and laundry / housekeeper room. The rooftop has an air conditioning blower system and a power terminal box.
한편, 중동 지역의 사용자가 패키지 에어컨을 조작하는 에어컨 조작패턴에 대해서 살펴보기로 한다.Meanwhile, an air conditioner operation pattern in which a user of the Middle East operates a package air conditioner will be described.
기본사항에 대해서는, 사용자는 기본적으로 온도를 한번 설정해 놓으면 변경하지 않는다. 단, 사용자는 계절별 또는 특정한 시기에는 온도 설정을 변경한다.For the basics, the user basically does not change the temperature once set. However, the user changes the temperature setting at seasonal or specific times.
시기(계절별)별로 살펴보면, 2월 내지 10월 동안, 사용자는 특정 온도에 설정한 후 거의 온도 조작을 하지 않는다. 11월 내지 1월 동안, 사용자는 패키지 에어컨(A/C)을 사용하지 않거나 최소로 사용한다.Looking at each season (seasonal), during February to October, the user sets a certain temperature and rarely performs temperature manipulation. During November through January, users do not use or minimally use packaged air conditioners (A / C).
시즌별로 살펴보면, 여름휴가, 크리스마스 시즌 및 라마단 동안에 가족은 집을 비우고, 하우스키퍼(Housekeeper) 만 거주하는 경우, 가급적 최소한의 에너지 사용 형태를 유지한다. 하우스키퍼(Housekeeper)가 거주하는 층이 별도의 공간으로 존재한다.Seasonally, during the summer holidays, Christmas season, and Ramadan, families leave their homes and, if only housekeepers live, maintain the least energy use possible. The housekeeper (Housekeeper) resides on a separate floor.
하루를 기준으로 아침, 점심 및 저녁별로 살펴보면, 사용자는 한번 설정해 놓은 값을 고정하여 사용하며 변경하지 않는다. 중동의 하루 날씨 온도를 보면 아침, 점심 및 저녁의 일교차가 꽤 큰 편이다.Looking at breakfast, lunch and dinner on a daily basis, the user uses a fixed value and does not change it. Looking at the daily weather temperatures in the Middle East, the daily cross between breakfast, lunch and dinner is quite large.
본 발명의 실시 예들에 따른 홈 에너지 관리 시스템에 적용되는 패키지 에어컨의 특징 및 방 배치도에서의 냉방 동작에 대해서 설명하기로 한다.Features of the package air conditioner applied to the home energy management system according to embodiments of the present invention and the cooling operation in the room layout will be described.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 패키지 에어컨(101)은 루프톱형 패키지 에어컨(Rooftop packaged air conditioner)으로 설치될 수 있다. 패키지 에어컨(101)이 설치된 건물의 옥상에 덕트(Doct) 형태의 송풍구 및 송풍 시스템이 설치되어 있다. 송풍구는 규모에 따라 5개 내지 8개가 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the package air conditioner 101 may be installed as a rooftop packaged air conditioner. A duct-like tuyeres and a ventilation system are installed on the roof of the building where the package air conditioner 101 is installed. Five to eight tuyeres may be installed depending on the size.
하나의 패키지 에어컨(101)은 2개 내지 N개, 또는 2.5개의 공간이나 룸(Room)을 커버할 수 있다. 특정 방의 개수로 한정되지 않는다. One package air conditioner 101 may cover 2 to N or 2.5 spaces or rooms. It is not limited to the number of specific rooms.
일례로, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 패키지 에어컨(101)은 복수의 실내 공간인 방 1 및 방 2에 각각 연결된 덕트(102)를 통해 냉방 동작한다.For example, as shown in FIG. 1A, the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to rooms 1 and 2, which are a plurality of indoor spaces, respectively.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 패키지 에어컨(101)은 복수의 실내 공간인 방 1 및 거실에 각각 연결된 덕트(102)를 통해 냉방 동작한다.As shown in FIG. 1B, the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to a plurality of indoor spaces, a room 1 and a living room, respectively.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 패키지 에어컨(101)은 복수의 실내 공간인 방 1, 방 2 및 거실에 각각 연결된 덕트(102)를 통해 냉방 동작한다.As shown in (a) of FIG. 2, the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to each of a plurality of indoor spaces, room 1, room 2, and living room.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 패키지 에어컨(101)은 복수의 실내 공간인 방 1, 주방 및 거실에 각각 연결된 덕트(102)를 통해 냉방 동작한다.As shown in (b) of FIG. 2, the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to each of a plurality of indoor spaces, a room 1, a kitchen, and a living room.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 패키지 에어컨(101)은 복수의 실내 공간인 방 1, 방 2, 방 3, 방 4 내지 방 N에 각각 연결된 덕트(102)를 통해 냉방 동작한다.As shown in (a) of FIG. 2, the package air conditioner 101 is cooled through a duct 102 connected to a plurality of indoor spaces, that is, rooms 1, 2, 3, 4, and 4, respectively.
기기 조절기(110)는 이러한 복수의 실내 공간인 방들이나 거실과 각각 연결된 패키지 에어컨(101)을 조절한다.The device controller 110 controls the package air conditioners 101 respectively connected to the rooms or the living rooms, which are the plurality of indoor spaces.
이러한 패키지 에어컨(101)은 옥상의 에어컨 송풍시스템 및 기기 조절기(110)와 1:1로 직접 연결되어 있다. 패키지 에어컨별로 1개의 온도조절기가 연결되어 설치되어 있다. 여기서, 온도 조절은 온도조절기로 조절하거나 리모컨으로 조절하는 방식이 존재한다.The package air conditioner 101 is directly connected to the rooftop air conditioner blowing system and the device controller 110 in a 1: 1. One thermostat is connected to each package air conditioner. Here, the temperature control is a method of controlling with a temperature controller or a remote control.
패키지 에어컨(101)과 직접 연결된 하나의 기기 조절기(110)가 패키지 에어컨(101)이 커버하는 복수의 공간 중에서 어느 하나의 공간이나 방에 설치된다. 기기 조절기(110)는 방 1에 존재하거나, 거실 1에 존재할 수 있다. 여기서, 방 2에는 설치되어 있지 않다. 기기 조절기(110)는 방 3에도 존재하지 않는다.One device controller 110 directly connected to the package air conditioner 101 is installed in any one space or room among a plurality of spaces covered by the package air conditioner 101. The device controller 110 may be in room 1 or in living room 1. Here, the room 2 is not installed. The appliance regulator 110 is also not present in room 3.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 기기 조절기(110), 제1 중계기(120), 실내 센서부(300), 제2 중계기(140), 홈 에너지 제어기(11) 및 홈 에너지 관리 서버(12)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the home energy management system 100 according to the embodiments of the present invention may include a device controller 110, a first repeater 120, an indoor sensor unit 300, a second repeater 140, A home energy controller 11 and a home energy management server 12.
이하, 도 3의 본 발명의 실시 예들에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of each component of the home energy management system 100 according to the embodiments of the present invention of FIG. 3 will be described.
기기 조절기(110)는 복수의 실내 공간에 각각 연결된 덕트(102)를 통해 냉방 동작하는 패키지 에어컨(101)을 조절한다. 기기 조절기(110)는 패키지 에어컨(101)을 조절하는 온도조절기(Thermostat)로서, 각 패키지 에어컨과 1:1로 연결되어 있다. 기기 조절기(110)는 제1 중계기(120)와 유선 또는 무선을 통해 통신할 수 있다. 예컨대, 기기 조절기(110)는 제1 중계기(120)와 전력선 통신(Power Line Communicaton, PLC) 기반으로 통신할 수 있다.The device controller 110 controls the package air conditioner 101 that is cooled by the duct 102 connected to the plurality of indoor spaces, respectively. The device controller 110 is a thermostat that controls the package air conditioner 101 and is connected 1: 1 with each package air conditioner. The device controller 110 may communicate with the first repeater 120 via wire or wirelessly. For example, the device controller 110 may communicate with the first repeater 120 based on power line communication (PLC).
그리고 제1 중계기(120)는 기기 조절기(110)로부터 패키지 에어컨(101)을 조절하는 조절 데이터를 수신한다. 제1 중계기(120)는 그 수신된 조절 데이터를 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다. 여기서, 제1 중계기(120)는 기기 조절기(110)와 홈 에너지 제어기(11)를 PLC 통신을 이용하여 조절 데이터 및 제어 명령을 각각 중계할 수 있다.The first repeater 120 receives adjustment data for adjusting the package air conditioner 101 from the device controller 110. The first repeater 120 relays the received adjustment data to the home energy controller 11. Here, the first repeater 120 may relay the adjustment data and the control command to the device controller 110 and the home energy controller 11 using PLC communication, respectively.
실내 센서부(300)는 복수의 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱하되, 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱한다. 실내 센서부(300)는 제1 중계기(120)와 유선 또는 무선을 통해 통신할 수 있다. 예컨대, 실내 센서부(300)는 블루투스(Bluetooth, BLE) 기반의 온/습도 센서를 포함하고, 주기적으로 제1 중계기(120)를 거쳐 홈 에너지 제어기(11)로 온/습도를 측정하여 전송할 수 있다.The indoor sensor unit 300 senses indoor environments for a plurality of indoor spaces, respectively, and is installed on an inner wall of the space to sense wall temperature. The indoor sensor unit 300 may communicate with the first repeater 120 through wire or wirelessly. For example, the indoor sensor unit 300 includes a Bluetooth / BLE-based temperature / humidity sensor and periodically measures and transmits temperature / humidity to the home energy controller 11 via the first repeater 120. have.
일례로, 실내 센서부(300)는 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서, 재실자 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. For example, the indoor sensor unit 300 may include a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and sense a wall temperature, and include at least one or more of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-patient sensor, and an infrared sensor. Can be.
다른 예로, 실내 센서부(300)는 공간의 내벽에 설치되어 제1 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 공간의 내벽과 다른 내벽에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하는 적외선 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서 및 재실자 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.As another example, the indoor sensor unit 300 includes a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and senses a first wall temperature, and includes an infrared sensor sensing a second wall temperature of the inner wall of the space and another inner wall. It may include at least one sensor of the temperature sensor, humidity sensor, thermal sensor and occupant sensor.
기기 조절기(110)는 제1 중계기(120)와 전력선 통신(Power Line Communicaton, PLC) 기반으로 통신할 수 있다.The device controller 110 may communicate with the first repeater 120 based on power line communication (PLC).
그리고 제2 중계기(140)는 실내 센서부(300)로부터 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 수신하여 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다. 여기서, 제2 중계기(140)는 블루투스 비컨 스캐너(Bluetooth Beacon Scanner), 범용 고유 식별자(Universally Unique IDentifier, UUID)와 신호 세기 정보를 수집할 수 있고, 수집된 정보를 PLC 통신을 이용하여 홈 에너지 제어기(11)에 전송할 수 있다.The second repeater 140 receives the sensing data and the wall temperature data from the indoor sensor unit 300 and relays it to the home energy controller 11. Here, the second relay 140 may collect a Bluetooth Beacon Scanner, a Universally Unique IDentifier (UUID), and signal strength information, and collect the collected information using a PLC communication home energy controller. 11 can be transmitted.
이후, 홈 에너지 제어기(11)는 제1 및 제2 중계기(120 및 140)로부터 중계된 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 수집하여 처리한다. 여기서, 홈 에너지 제어기(11)는 2개 이상의 중계기로부터 수집된 센싱 데이터(예컨대, 온도, 습도, 재실자, 재실자 위치 정보 등), 벽체 온도 데이터 및 조절 데이터를 수신하여 처리한 후 홈 에너지 관리 서버(12)로 전송하고, 홈 에너지 관리 서버(12)로부터 수신한 설정 온도나 습도 정보를 기기 제어기로 전송하는 기능을 수행한다.Thereafter, the home energy controller 11 collects and processes wall temperature data, sensing data, and adjustment data relayed from the first and second repeaters 120 and 140. Here, the home energy controller 11 receives and processes sensing data (eg, temperature, humidity, occupant, occupant location information, etc.), wall temperature data, and adjustment data collected from two or more repeaters, and then includes a home energy management server ( 12), and transmits the set temperature or humidity information received from the home energy management server 12 to the device controller.
홈 에너지 관리 서버(12)는 홈 에너지 제어기(11)로부터 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 빅데이터 형식으로 수신하여 데이터베이스로 구축한다. 이후, 홈 에너지 관리 서버(12)는 그 구축된 데이터베이스를 기초로 홈 에너지 제어기(11)로부터 수신된 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출한다. 그리고 홈 에너지 관리 서버(12)는 산출된 제어 명령을 홈 에너지 제어기(11)에 전송한다. 이와 같이, 홈 에너지 관리 서버(12)는 시스템 내부에 존재하는 서버로, 홈 에너지 제어기(11)로부터 수집된 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 머신러닝 엔진을 통해 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 홈 에너지 제어기(11)에 최적의 제어 명령(예컨대, 온도 설정값, 에어컨 중지후 재가동 시간 등)을 제공할 수 있다.The home energy management server 12 receives wall temperature data, sensing data, and adjustment data from the home energy controller 11 in a big data format and builds it into a database. Thereafter, the home energy management server 12 analyzes the wall temperature data, the sensing data, and the adjustment data received from the home energy controller 11 through the big data analysis and the machine learning analysis by the machine learning engine based on the established database. Processing to yield a control command. The home energy management server 12 transmits the calculated control command to the home energy controller 11. As such, the home energy management server 12 is a server existing within the system. The home energy management server 12 receives data collected from the home energy controller 11, stores the data in a database, and performs big data analysis and machine learning analysis through a machine learning engine. It is possible to provide the home energy controller 11 with an optimum control command (eg, temperature set value, restart time after stopping the air conditioner, etc.).
여기서, 홈 에너지 관리 서버(12)는 실내 공간별 우선순위, 시간별 우선순위, 재실별 우선순위 및 실내 공간별 한계치 범위 중에서 적어도 하나 이상이 조합된 조절 우선순위를 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 제어 명령을 산출할 수 있다.Here, the home energy management server 12 reflects the adjustment priority that combines at least one of the priority of each indoor space, the priority of each hour, the priority of each room, and the limits of the indoor space to the big data analysis and machine learning analysis. Control command can be calculated.
또한, 홈 에너지 관리 서버(12)는 공간의 내벽의 재료와 두께에 따라 미리 설정된 열관류율을 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 패키지 에어컨(101)을 중지하고 재가동하는 소요시간을 계산하고, 그 계산된 소요시간을 제어 명령에 포함시킬 수 있다.In addition, the home energy management server 12 calculates the time required for stopping and restarting the package air conditioner 101 by reflecting the heat transmission rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in the big data analysis and the machine learning analysis. The calculated time required can be included in the control command.
이후, 홈 에너지 제어기(11)는 홈 에너지 관리 서버(12)에서 산출된 제어 명령을 제1 중계기(120)를 거쳐 기기 조절기(110)로 전송한다. 이어서, 기기 조절기(110)는 제1 중계기(120)로부터 전송된 제어 명령에 따라 패키지 에어컨(101)을 조절한다.Thereafter, the home energy controller 11 transmits the control command calculated by the home energy management server 12 to the device controller 110 via the first repeater 120. Subsequently, the device controller 110 adjusts the package air conditioner 101 according to the control command transmitted from the first repeater 120.
한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 태양전지 시스템(170), 전력 측정기(150) 및 제3 중계기(160)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the home energy management system 100 according to the embodiments of the present invention may further include a solar cell system 170, a power meter 150, and a third repeater 160.
태양전지 시스템(170)은 태양 전지를 통해 발전된 전력을 패키지 에어컨(101)에 보조전원으로 제공한다. 여기서, 태양전지 시스템(170)은 솔라(Solar) 기반의 PV 모듈(예컨대, 인버터 포함)로서, 전력 측정기(150)에 발전 정보를 제공할 수 있다.The solar cell system 170 provides power generated through the solar cell to the package air conditioner 101 as an auxiliary power source. Here, the solar cell system 170 is a solar based PV module (eg, including an inverter) and may provide power generation information to the power meter 150.
전력 측정기(150)는 패키지 에어컨(101)에서 소비되는 소비 전력량과 태양전지 시스템(170)에서 발전된 발전 전력량을 측정한다. 여기서, 전력 측정기(150)는 태양전지 시스템(170)과 패키지 에어컨(101)에 연결하여 소비되는 소비 전력량을 측정하고, RS485 통신을 이용하여 제3 중계기(160)에 전송할 수 있다.The power meter 150 measures the amount of power consumed by the package air conditioner 101 and the amount of generated power generated by the solar cell system 170. Here, the power meter 150 may be connected to the solar cell system 170 and the package air conditioner 101 to measure the amount of power consumed and transmitted to the third repeater 160 using RS485 communication.
제3 중계기(160)는 전력 측정기(150)에서 측정된 소비 및 발전 전력량을 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다. 제3 중계기(160)는 패키지 에어컨(101)과 태양전지 시스템(170)에 연결된 전력 측정기(150)와 전력 정보를 PLC통신을 이용하여 홈 에너지 제어기(11)에 전송할 수 있다.The third repeater 160 relays the amount of power consumption and generation power measured by the power meter 150 to the home energy controller 11. The third repeater 160 may transmit power information and the power meter 150 connected to the package air conditioner 101 and the solar cell system 170 to the home energy controller 11 through PLC communication.
이후, 홈 에너지 관리 서버(12)는 홈 에너지 제어기(11)로부터 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 소비 및 발전 전력량을 수신한다. 그리고 홈 에너지 관리 서버(12)는 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 소비 및 발전 전력량을 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다. Thereafter, the home energy management server 12 receives wall temperature data, sensing data and regulation data, and power consumption and generation power from the home energy controller 11. The home energy management server 12 may calculate the control command by processing the wall temperature data, the sensing data and the regulation data, the consumption and the generated power amount through the big data analysis and the machine learning analysis by the machine learning engine.
한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 실외 센서부(180) 및 제4 중계기(190)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the home energy management system 100 according to the embodiments of the present invention may further include an outdoor sensor unit 180 and a fourth repeater 190.
실외 센서부(180)는 홈의 실외 환경을 센싱하여 실외 센싱 데이터를 생성한다. 여기서, 실외 센서부(180)는 날씨 스테이션(Weather Station)을 통해 외부 온/습도 등을 측정하여 제4 중계기(190)로 전송할 수 있다.The outdoor sensor unit 180 generates outdoor sensing data by sensing an outdoor environment of a home. Here, the outdoor sensor unit 180 may measure an external temperature / humidity through a weather station and transmit it to the fourth repeater 190.
제4 중계기(190)는 실외 센서부(180)에서 생성된 실외 센싱 데이터를 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다. 여기서, 제4 중계기(190)는 실외 환경의 외부 온도, 습도 데이터를 수집하여 PLC 통신을 이용하여 홈 에너지 제어기(11)에 전송할 수 있다.The fourth repeater 190 relays the outdoor sensing data generated by the outdoor sensor unit 180 to the home energy controller 11. Here, the fourth repeater 190 may collect external temperature and humidity data of the outdoor environment and transmit the data to the home energy controller 11 through PLC communication.
이후, 홈 에너지 관리 서버(12)는 홈 에너지 제어기(11)로부터 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 실외 센싱 데이터를 수신한다. 그리고 홈 에너지 관리 서버(12)는 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 실외 센싱 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.Then, the home energy management server 12 receives wall temperature data, sensing data and adjustment data, and outdoor sensing data from the home energy controller 11. The home energy management server 12 may calculate the control command by processing the wall temperature data, the sensing data, the adjustment data, and the outdoor sensing data through big data analysis and machine learning analysis by the machine learning engine.
한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 외부 홈 서버(13)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the home energy management system 100 according to the embodiments of the present invention may further include at least one external home server 13.
외부 홈 서버(13)는 홈 에너지 관리 서버(12)와 외부망을 통해 연결되고, 머신러닝을 위한 참고용 데이터베이스를 홈 에너지 관리 서버(12)에 제공한다. 여기서, 외부 홈 서버(13)는 외부에 존재하는 서버로, 머신러닝을 위한 참고할 데이터베이스를 제공하여 머신러닝을 수행하는 홈 에너지 관리 서버(12)가 더욱 효과적인 결과를 제공할 수 있도록 데이터베이스를 지원할 수 있다.The external home server 13 is connected to the home energy management server 12 through an external network and provides the home energy management server 12 with a reference database for machine learning. Here, the external home server 13 is an external server that can support a database so that the home energy management server 12 performing machine learning can provide more effective results by providing a database for reference for machine learning. have.
이후, 홈 에너지 관리 서버(12)는 구축된 데이터베이스와 외부 홈 서버(13)로부터 제공된 참고용 데이터베이스를 기초로 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출할 수 있다.Thereafter, the home energy management server 12 analyzes the wall temperature data, the sensing data, and the regulation data by the machine learning engine and the big data analysis and the machine learning analysis based on the built database and the reference database provided from the external home server 13. Can be processed to produce a control command.
한편, 홈 에너지 제어기(11)는 외부에 위치한 사용자가 보유한 사용자 단말(예컨대, 스마트폰, 스마트패드 등)을 이용하여 홈 내부의 상태를 모니터링 또는 제어 가능하도록 사용자 단말과 통신할 수 있다.On the other hand, the home energy controller 11 may communicate with the user terminal to monitor or control the state inside the home using a user terminal (eg, a smartphone, a smart pad, etc.) held by an externally located user.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템의 구성도이다.4 is a block diagram of a home energy management system using a plurality of sensors according to embodiments of the present disclosure.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 도 3에 도시된 본 발명의 실시 예들과 동일하게, 기기 조절기(110), 제1 중계기(120), 실내 센서부(300), 제2 중계기(140), 홈 에너지 제어기(11) 및 홈 에너지 관리 서버(12)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the home energy management system 100 according to the second embodiment of the present invention is the same as the embodiments of the present invention shown in FIG. 3, the device regulator 110 and the first repeater 120. ), An indoor sensor unit 300, a second repeater 140, a home energy controller 11, and a home energy management server 12.
도 4에 도시된 본 발명의 실시 예는 도 3과의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.An embodiment of the present invention illustrated in FIG. 4 will be described based on differences from FIG. 3.
우선, 본 발명의 실시 예에 적용되는 패키지 에어컨(101)은 복수 개의 패키지 에어컨(101)으로 이루어져 있다. 이와 대응하여, 기기 조절기(110)도 복수 개의 기기 조절기(110)는 복수의 패키지 에어컨(101)을 각각 연결되어 있고, 각각 연결된 패키지 에어컨(101)을 조절한다.First, the package air conditioner 101 applied to the embodiment of the present invention includes a plurality of package air conditioners 101. Correspondingly, the device controller 110 also has a plurality of device controllers 110 connected to the plurality of package air conditioners 101, respectively, and controls the connected package air conditioners 101, respectively.
일례로, 패키지 에어컨 #1, 패키지 에어컨 #2, …, 패키지 에어컨 #X가 홈에 설치되어 있다. 이와 대응하여, 기기 조절기 #1, 기기 조절기 #2, …, 기기 조절기 #X는 패키지 에어컨 #1, 패키지 에어컨 #2, …, 패키지 에어컨 #X와 각각 연결되어 있다.For example, package air conditioner # 1, package air conditioner # 2,... , Package air conditioner #X is installed in the home. Correspondingly, device controller # 1, device controller # 2,... , Appliance conditioner #X, package air conditioner # 1, package air conditioner # 2,… It is connected to package air conditioner #X respectively.
그리고 제1 중계기(120)는 복수 개의 기기 조절기로부터 복수 개의 패키지 에어컨(101)을 조절하는 복수 개의 조절 데이터를 수신한다. 제1 중계기(120)는 그 수신된 복수 개의 조절 데이터를 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다.The first repeater 120 receives a plurality of adjustment data for adjusting the plurality of package air conditioners 101 from the plurality of device controllers. The first repeater 120 relays the received plurality of adjustment data to the home energy controller 11.
이후, 홈 에너지 제어기(11)는 제1 및 제2 중계기(120 및 140)로부터 중계된 복수 개의 조절 데이터, 벽체 온도 데이터 및 센싱 데이터를 수집하여 처리한다.Thereafter, the home energy controller 11 collects and processes a plurality of adjustment data, wall temperature data, and sensing data relayed from the first and second repeaters 120 and 140.
홈 에너지 관리 서버(12)는 홈 에너지 제어기(11)로부터 복수 개의 조절 데이터, 벽체 온도 데이터 및 센싱 데이터를 빅데이터 형식으로 수신하여 데이터베이스로 구축한다. 이후, 홈 에너지 관리 서버(12)는 그 구축된 데이터베이스를 기초로 홈 에너지 제어기(11)로부터 수신된 복수 개의 조절 데이터, 벽체 온도 데이터 및 센싱 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 각 패키지 에어컨에 대한 복수 개의 제어 명령을 산출한다. 그리고 홈 에너지 관리 서버(12)는 산출된 복수 개의 제어 명령을 홈 에너지 제어기(11)에 전송한다.The home energy management server 12 receives a plurality of control data, wall temperature data, and sensing data from the home energy controller 11 in a big data format and builds it into a database. Thereafter, the home energy management server 12 analyzes the big data analysis and the machine learning analysis by the machine learning engine on the plurality of adjustment data, wall temperature data, and sensing data received from the home energy controller 11 based on the established database. Processing through to calculate a plurality of control commands for each package air conditioner. The home energy management server 12 transmits the calculated plurality of control commands to the home energy controller 11.
이후, 홈 에너지 제어기(11)는 홈 에너지 관리 서버(12)에서 산출된 복수 개의 제어 명령을 제1 중계기(120)를 거쳐 각각의 기기 조절기(110)에 개별적으로 전송한다. 이어서, 복수 개의 기기 조절기(110)는 제1 중계기(120)로부터 각각 전송된 제어 명령에 따라 패키지 에어컨(101)을 각각 조절한다.Thereafter, the home energy controller 11 individually transmits a plurality of control commands calculated by the home energy management server 12 to each device controller 110 via the first repeater 120. Subsequently, the plurality of device controllers 110 respectively adjust the package air conditioners 101 according to control commands respectively transmitted from the first repeater 120.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템에서의 실내 센서부의 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to the first embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)에서의 실내 센서부(300)는 벽체 온도 센서(311), 적외선 센서(312), 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)와 데이터 수집부(320)를 포함한다. 여기서, 실내 센서부(300)는 실내 환경의 추가적인 정보들을 센싱할 수 있는 추가 센서 A(315) 및 추가 센서 B(316)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the indoor sensor unit 300 of the home energy management system 100 according to the first embodiment of the present invention includes a wall temperature sensor 311, an infrared sensor 312, and a temperature / humidity sensor. 313 and the occupant sensor 314 and the data collection unit 320. Here, the indoor sensor unit 300 may further include an additional sensor A 315 and an additional sensor B 316 capable of sensing additional information of the indoor environment.
이하, 도 5의 본 발명의 제1 실시 예에 따른 실내 센서부(300)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, specific configurations and operations of components of the indoor sensor unit 300 according to the first embodiment of the present invention of FIG. 5 will be described.
우선, 벽체 온도 센서(311)는 공간의 내벽인 제1 벽체(301)에 설치된다. 그리고 벽체 온도 센서(311)는 내벽의 벽체 온도를 센싱하여 벽체 온도 데이터를 생성한다.First, the wall temperature sensor 311 is provided on the first wall 301 which is an inner wall of the space. The wall temperature sensor 311 generates wall temperature data by sensing a wall temperature of the inner wall.
그리고 복수의 실내 센서들인 적외선 센서(312), 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)는 제1 벽체(301)로 구분된 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱한다.In addition, the plurality of indoor sensors, the infrared sensor 312, the temperature / humidity sensor 313, and the in-room sensor 314, sense the indoor environment for the indoor space divided by the first wall 301.
그리고 데이터 수집부(320)는 벽체 온도 센서(311), 적외선 센서(312), 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)와 연결된다. 데이터 수집부(320)는 벽체 온도 센서(311)에서 센싱된 제1 벽체(301)에 대한 벽체 온도 데이터와, 적외선 센서(312), 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)에서 각각 센싱된 센싱 데이터를 수집한다. 이어서, 데이터 수집부(320)는 수집된 벽체 온도 데이터 및 센싱 데이터를 제2 중계기(140)로 전송한다.The data collector 320 is connected to the wall temperature sensor 311, the infrared sensor 312, the temperature / humidity sensor 313, and the occupant sensor 314. The data collector 320 may be wall temperature data of the first wall 301 sensed by the wall temperature sensor 311, and an infrared sensor 312, a temperature / humidity sensor 313, and an in-room sensor 314, respectively. Collect sensed sensing data. Subsequently, the data collector 320 transmits the collected wall temperature data and the sensing data to the second repeater 140.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템에서의 실내 센서부의 상세 구성도이다.6 is a detailed configuration diagram of an indoor sensor unit in a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)에서의 실내 센서부(300)는 벽체 온도 센서(311), 적외선 센서(312), 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)와 데이터 수집부(320)를 포함한다. 여기서, 실내 센서부(300)는 실내 환경의 추가적인 정보들을 센싱할 수 있는 추가 센서 A(315) 및 추가 센서 B(316)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the indoor sensor unit 300 of the home energy management system 100 according to the second embodiment of the present invention includes a wall temperature sensor 311, an infrared sensor 312, and a temperature / humidity sensor. 313 and the occupant sensor 314 and the data collection unit 320. Here, the indoor sensor unit 300 may further include an additional sensor A 315 and an additional sensor B 316 capable of sensing additional information of the indoor environment.
이하, 도 6의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 실내 센서부(300)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, specific configurations and operations of components of the indoor sensor unit 300 according to the second embodiment of the present disclosure of FIG. 6 will be described.
우선, 벽체 온도 센서(311)는 공간의 내벽인 제1 벽체(301)에 설치된다. 그리고 벽체 온도 센서(311)는 내벽의 벽체 온도를 센싱하여 제1 벽체 온도 데이터를 생성한다.First, the wall temperature sensor 311 is provided on the first wall 301 which is an inner wall of the space. The wall temperature sensor 311 generates first wall temperature data by sensing the wall temperature of the inner wall.
그리고 적외선 센서(312)는 공간의 내벽과 다른 내벽인 제2 벽체(302)를 바라보는 위치에 설치된다. 그리고 적외선 센서(312)는 적외선을 이용하여 제2 벽체(302)에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하여 제2 벽체 온도 데이터를 생성한다. 이때, 제2 벽체 온도는 제2 벽체(302)의 내벽 온도가 아닌 제2 벽체(302)의 표면 온도이다. The infrared sensor 312 is installed at a position facing the second wall 302 which is an inner wall different from the inner wall of the space. The infrared sensor 312 generates second wall temperature data by sensing the second wall temperature of the second wall 302 using infrared light. At this time, the second wall temperature is not the inner wall temperature of the second wall 302 but the surface temperature of the second wall 302.
복수의 실내 센서들인 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)는 제1 벽체(301) 및 제2 벽체(302)로 구분된 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱한다.The plurality of indoor sensors, the temperature / humidity sensor 313 and the occupant sensor 314, sense an indoor environment for an indoor space divided into a first wall 301 and a second wall 302, respectively.
그리고 데이터 수집부(320)는 벽체 온도 센서(311), 적외선 센서(312), 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)와 연결된다. 데이터 수집부(320)는 벽체 온도 센서(311)에서 센싱된 제1 벽체(301)에 대한 제1 벽체 온도 데이터와, 적외선 센서(312)에서 센싱된 제2 벽체(302)에 대한 제2 벽체 온도 데이터, 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)에서 각각 센싱된 센싱 데이터를 수집한다. 이어서, 데이터 수집부(320)는 수집된 제1 및 제2 벽체 온도 데이터 및 센싱 데이터를 제2 중계기(140)로 전송한다.The data collector 320 is connected to the wall temperature sensor 311, the infrared sensor 312, the temperature / humidity sensor 313, and the occupant sensor 314. The data collector 320 includes first wall temperature data of the first wall 301 sensed by the wall temperature sensor 311 and a second wall of the second wall 302 sensed by the infrared sensor 312. The sensing data collected by the temperature data, the temperature / humidity sensor 313, and the occupant sensor 314 are collected. Subsequently, the data collector 320 transmits the collected first and second wall temperature data and the sensing data to the second repeater 140.
이와 같이, 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 건물의 벽체 온도를 직접 또는 간접 측정하는 방식과 양측(2-side)의 벽체 온도를 각각 측정함으로써, 종래 시뮬레이션 기술보다 더욱 정확하게 패키지 에어컨(101)을 제어할 수 있다. 여기서, 벽체(건물)의 온도의 경우 실내 온도나 체온에 비해 상승 및 하강 속도가 매우 천천히 진행된다. 그러므로 사용자가 외출 시 또는 일정시간 패키지 에어컨(101)을 정지하고자 할 경우, 홈 에너지 관리 시스템(100)은 패키지 에어컨(101)을 동작하지 않고 열관류율을 이용하여 일정 수준의 온도까지 유지하는데 걸리는 시간을 예측할 수 있다. 이를 통해, 홈 에너지 관리 시스템(100)은 패키지 에어컨(101)의 동작시간을 최대한 줄여 이를 통해 에너지를 절감할 수 있다.As described above, the home energy management system 100 according to the first and second embodiments of the present invention is a method of directly or indirectly measuring the wall temperature of a building and by measuring the wall temperatures of two sides, respectively. The package air conditioner 101 can be controlled more accurately than the simulation technique. Here, in the case of the temperature of the wall (building), the ascending and descending speed proceeds very slowly compared to the room temperature or body temperature. Therefore, when the user wants to stop the package air conditioner 101 at the time of going out or for a certain time, the home energy management system 100 does not operate the package air conditioner 101 and uses the heat permeation rate to maintain a time required to maintain a certain temperature It can be predicted. Through this, the home energy management system 100 may reduce the operating time of the package air conditioner 101 as much as possible to save energy.
건물의 내벽의 벽체 온도 또는 벽체 온도 및 다른 벽의 벽체 표면온도의 측정을 통해, 열관류율의 정도에 따라 에어컨을 중지하여 재가동하는 소요시간을 산출해 낼 수 있다. 여기서, 기본적으로 정해진 내벽의 재료와 두께에서 열관류율이 어느 정도 정해져 있다거나, 또는 열관류율을 알고 있다는 것을 전제하기로 한다. 홈 에너지 관리 시스템(100)은 벽체 온도뿐만 아니라, 벽체 표면 온도 또는 열관류율의 팩터(Factor)를 열 관련 센싱 데이터에 추가한다. 그리고 홈 에너지 관리 시스템(100)은 이러한 복수의 센싱 데이터를 기준으로 에너지 절감에 효과적으로 이용 가능하도록 머신 러닝을 통해 효과적인 시간(Duration)을 산출하여 패키지 에어컨(101)을 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에서는 이러한 머신 러닝을 통한 효과적인 에너지 절감의 온도와 패키지 에어컨(101)의 동작에 대한 의사결정을 신뢰성 있게 하기 위한 중요한 메인 팩터(Main Factor)로서, 벽체 온도뿐만 아니라, 벽체 표면 온도 또는 열관류율이 더 추가될 수 있다.By measuring the wall temperature or the wall temperature of the inner wall of the building and the wall surface temperature of the other walls, it is possible to calculate the time required to restart the air conditioner by stopping the air conditioner according to the degree of heat transmission rate. Here, it is assumed that the thermal permeability is determined to some extent or the thermal permeability is known based on the material and thickness of the inner wall determined basically. The home energy management system 100 adds a factor of the wall surface temperature or heat permeability as well as the wall temperature to the heat related sensing data. The home energy management system 100 may control the package air conditioner 101 by calculating an effective duration through machine learning so that the home energy management system 100 may effectively use energy saving based on the plurality of sensing data. That is, in the first and second embodiments of the present invention, as an important main factor to reliably make a decision on the operation of the package air conditioner 101 and the temperature of the energy saving through such machine learning, In addition to the temperature, wall surface temperature or heat permeability may be further added.
본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 이러한 소요시간 동안 에어컨이 동작하지 않거나, 최소 에너지 사용 (온도)로 동작시 재실자가 평소와 유사하게 느낄 수 있도록 케어함으로써, 에너지를 효과적으로 절감할 수 있다.The home energy management system 100 according to the first and second embodiments of the present invention cares to allow the occupant to feel similar to the usual when the air conditioner does not operate or operates at the minimum energy use (temperature) during the required time. Energy can be saved effectively.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템이 복수의 실내 공간에 설치된 구현 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a first embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 기기 조절기(110)와 연결된 제1 중계기(120), 실내 센서부(300), 제2 중계기(140), 홈 에너지 제어기(11) 및 홈 에너지 관리 서버(12)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 태양전지 시스템(170) 및 전력 측정기(150)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the home energy management system 100 according to the first embodiment of the present invention may include a first repeater 120, an indoor sensor unit 300, and a second repeater 120 connected to the device controller 110. 140, home energy controller 11, and home energy management server 12. In addition, the home energy management system 100 according to the first embodiment of the present invention may further include a solar cell system 170 and a power meter 150.
우선, 기기 조절기(110)가 설치된 실내 공간에는 제1 중계기(120)가 설치되어 있다. 제1 중계기(120)는 기기 조절기(110)로부터 패키지 에어컨(101)을 조절하는 조절 데이터를 수신한다.First, the first repeater 120 is installed in an indoor space in which the device controller 110 is installed. The first repeater 120 receives adjustment data for adjusting the package air conditioner 101 from the device controller 110.
그리고 제2 중계기(140)는 제1 중계기(120)가 설치되지 않은 복수의 다른 공간마다 설치되어 있다. 제2 중계기(140)는 복수의 다른 공간에 설치된 실내 센서부(300)로부터 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 수신하여 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다.The second repeater 140 is installed in a plurality of different spaces in which the first repeater 120 is not installed. The second repeater 140 receives sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit 300 installed in a plurality of different spaces and relays the sensing data and the wall temperature data to the home energy controller 11.
실내 센서부(300)는 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서, 재실자 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.The indoor sensor unit 300 may include a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and sense a wall temperature, and may include at least one or more of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-room sensor, and an infrared sensor.
또한, 실내 센서부(300)는 실내 공간의 조명을 센싱하는 조명 센서, 실내 공간을 출입하는 출입자를 센싱하는 출입 센서 등을 더 포함할 수 있다.In addition, the indoor sensor unit 300 may further include an illumination sensor for sensing the lighting of the indoor space, an entrance sensor for sensing the person entering and leaving the indoor space.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 복수의 센서를 이용한 홈 에너지 관리 시스템이 복수의 실내 공간에 설치된 구현 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an implementation example in which a home energy management system using a plurality of sensors according to a second embodiment of the present invention is installed in a plurality of indoor spaces.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템(100)은 기기 조절기(110)와 연결된 제1 중계기(120), 실내 센서부(300), 제2 중계기(140), 홈 에너지 제어기(11) 및 홈 에너지 관리 서버(12)를 포함한다.As shown in FIG. 8, the home energy management system 100 according to the first embodiment of the present invention may include a first repeater 120, an indoor sensor unit 300, and a second repeater 120 connected to the device controller 110. 140, home energy controller 11, and home energy management server 12.
우선, 기기 조절기(110)가 설치된 실내 공간에는 제1 중계기(120)가 설치되어 있다. 제1 중계기(120)는 기기 조절기(110)로부터 패키지 에어컨(101)을 조절하는 조절 데이터를 수신한다.First, the first repeater 120 is installed in an indoor space in which the device controller 110 is installed. The first repeater 120 receives adjustment data for adjusting the package air conditioner 101 from the device controller 110.
그리고 제2 중계기(140)는 제1 중계기(120)가 설치되지 않은 복수의 다른 공간마다 설치되어 있다. 제2 중계기(140)는 복수의 다른 공간에 설치된 실내 센서부(300)로부터 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 수신하여 홈 에너지 제어기(11)로 중계한다.The second repeater 140 is installed in a plurality of different spaces in which the first repeater 120 is not installed. The second repeater 140 receives sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit 300 installed in a plurality of different spaces and relays the sensing data and the wall temperature data to the home energy controller 11.
실내 센서부(300)는 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서(311)를 포함하고, 공간의 내벽과 다른 내벽에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하는 적외선 센서(312)를 포함한다. 또한, 실내 센서부(300)는 온도/습도 센서(313), 재실자 센서(314)를 더 포함할 수 있다. 또한, 실내 센서부(300)는 실내 공간의 조명을 센싱하는 조명 센서, 실내 공간을 출입하는 출입자를 센싱하는 출입 센서 등을 더 포함할 수 있다.The indoor sensor unit 300 includes a wall temperature sensor 311 installed on an inner wall of the space and senses a wall temperature, and includes an infrared sensor 312 that senses a second wall temperature for the inner wall of the space and another inner wall. do. In addition, the indoor sensor unit 300 may further include a temperature / humidity sensor 313 and an occupant sensor 314. In addition, the indoor sensor unit 300 may further include an illumination sensor for sensing the lighting of the indoor space, an entrance sensor for sensing the person entering and leaving the indoor space.
여기서, 벽체 온도 센서(311)는 공간의 내벽인 제1 벽체(301)에 설치되고, 내벽의 벽체 온도를 센싱하여 제1 벽체 온도 데이터를 생성한다.Here, the wall temperature sensor 311 is installed on the first wall 301 which is the inner wall of the space and senses the wall temperature of the inner wall to generate the first wall temperature data.
그리고 적외선 센서(312)는 공간의 내벽과 다른 내벽인 제2 벽체(302)를 바라보는 위치에 설치되고, 적외선을 이용하여 제2 벽체(302)에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하여 제2 벽체 온도 데이터를 생성한다. 여기서, 적외선 센서(312)는 열화상을 이용하여 제2 벽체 온도를 센싱하여 제2 벽체 온도 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 제2 벽체 온도는 제2 벽체(302)의 내벽 온도가 아닌 제2 벽체(302)의 표면 온도이다. In addition, the infrared sensor 312 is installed at a position facing the second wall 302 which is an inner wall different from the inner wall of the space, and senses the second wall temperature of the second wall 302 by using infrared rays to sense the second wall. Generate temperature data. Here, the infrared sensor 312 may generate the second wall temperature data by sensing the second wall temperature using the thermal image. At this time, the second wall temperature is not the inner wall temperature of the second wall 302 but the surface temperature of the second wall 302.
복수의 실내 센서들인 온도/습도 센서(313) 및 재실자 센서(314)는 제1 벽체(301) 및 제2 벽체(302)로 구분된 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱한다.The plurality of indoor sensors, the temperature / humidity sensor 313 and the occupant sensor 314, sense an indoor environment for an indoor space divided into a first wall 301 and a second wall 302, respectively.
이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described above are just one example, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (14)

  1. 복수의 실내 공간에 각각 연결된 덕트를 통해 냉방 동작하는 패키지 에어컨을 조절하는 기기 조절기;A device controller for controlling a package air conditioner that is cooled through a duct connected to a plurality of indoor spaces;
    상기 기기 조절기로부터 상기 패키지 에어컨을 조절하는 조절 데이터를 수신하고, 상기 수신된 조절 데이터를 중계하는 제1 중계기;A first repeater receiving adjustment data for adjusting the package air conditioner from the device controller and relaying the received adjustment data;
    상기 복수의 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱하되, 공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 실내 센서부;An indoor sensor unit configured to sense indoor environments for the plurality of indoor spaces, respectively, and installed on an inner wall of the space to sense a wall temperature;
    상기 실내 센서부로부터 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 중계하는 제2 중계기;A second repeater receiving sensing data and wall temperature data from the indoor sensor unit and relaying the received sensing data and wall temperature data;
    상기 제1 및 제2 중계기로부터 중계된 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 수집하여 처리하는 홈 에너지 제어기; 및A home energy controller for collecting and processing wall temperature data, sensing data, and adjustment data relayed from the first and second repeaters; And
    상기 홈 에너지 제어기로부터 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 빅데이터 형식으로 수신하여 데이터베이스로 구축하고, 상기 구축된 데이터베이스를 기초로 상기 수신된 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하고, 상기 산출된 제어 명령을 상기 홈 에너지 제어기에 전송하는 홈 에너지 관리 서버를 포함하고,Receive wall temperature data, sensing data, and adjustment data from the home energy controller in a big data format and construct a database, and store the received wall temperature data, sensing data, and regulation data in a machine learning engine based on the constructed database. A home energy management server for processing through big data analysis and machine learning analysis to calculate a control command and transmitting the calculated control command to the home energy controller;
    상기 홈 에너지 제어기는 상기 산출된 제어 명령을 상기 제1 중계기를 거쳐 상기 기기 조절기로 전송하고, 상기 기기 조절기는 상기 전송된 제어 명령에 따라 상기 패키지 에어컨을 조절하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy controller transmits the calculated control command to the device controller via the first repeater, and the device controller controls the package air conditioner according to the transmitted control command.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    태양 전지를 통해 발전된 전력을 상기 패키지 에어컨에 보조전원으로 제공하는 태양전지 시스템;A solar cell system providing electric power generated through a solar cell as an auxiliary power source to the package air conditioner;
    상기 패키지 에어컨에서 소비되는 소비 전력량과 상기 태양전지 시스템에서 발전된 발전 전력량을 측정하는 전력 측정기; 및A power meter for measuring the amount of power consumed by the package air conditioner and the amount of power generated by the solar cell system; And
    상기 전력 측정기에서 측정된 소비 및 발전 전력량을 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제3 중계기를 더 포함하고,And a third repeater which relays the amount of consumed power and generated power measured by the power meter to the home energy controller.
    상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 소비 및 발전 전력량을 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy management server is configured to process the wall temperature data, sensing data and control data and the power consumption and power generation through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine to calculate a control command.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    홈의 실외 환경을 센싱하여 실외 센싱 데이터를 생성하는 실외 센서부; 및An outdoor sensor unit configured to sense an outdoor environment of a home to generate outdoor sensing data; And
    상기 생성된 실외 센싱 데이터를 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제4 중계기를 더 포함하고,And a fourth repeater for relaying the generated outdoor sensing data to the home energy controller.
    상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 실외 센싱 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy management server processes the wall temperature data, the sensing data and the adjustment data, and the outdoor sensing data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine to calculate a control command.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 홈 에너지 관리 서버와 외부망을 통해 연결되고, 머신러닝을 위한 참고용 데이터베이스를 상기 홈 에너지 관리 서버에 제공하는 적어도 하나 이상의 외부 홈 서버를 더 포함하고,At least one external home server connected to the home energy management server through an external network and providing the home energy management server with a reference database for machine learning;
    상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 구축된 데이터베이스와 외부 홈 서버로부터 제공된 참고용 데이터베이스를 기초로 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy management server processes wall temperature data, sensing data, and adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine based on the constructed database and a reference database provided from an external home server. Home energy management system.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 실내 센서부는, The indoor sensor unit,
    공간의 내벽에 설치되어 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서, 재실자 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 홈 에너지 관리 시스템.And a wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and sensing a wall temperature, the home energy management system including at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, a thermal sensor, an in-patient sensor, and an infrared sensor.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 홈 에너지 관리 서버는, The home energy management server,
    실내 공간별 우선순위, 시간별 우선순위, 재실별 우선순위 및 실내 공간별 한계치 범위 중에서 적어도 하나 이상이 조합된 조절 우선순위를 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.A home energy management system that calculates control commands by reflecting control priorities in combination with at least one of the priority of each room, priority of each room, priority of each room, and limit of each room in the big data analysis and machine learning analysis. .
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 홈 에너지 관리 서버는,The home energy management server,
    공간의 내벽의 재료와 두께에 따라 미리 설정된 열관류율을 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 상기 패키지 에어컨을 중지하고 재가동하는 소요시간을 계산하고, 상기 계산된 소요시간을 제어 명령에 포함시키는 홈 에너지 관리 시스템.Home energy that calculates the time required to stop and restart the package air conditioner by reflecting the heat transfer rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in big data analysis and machine learning analysis, and include the calculated time in the control command. Management system.
  8. 복수의 실내 공간에 각각 연결된 덕트를 통해 냉방 동작하는 패키지 에어컨을 조절하는 기기 조절기;A device controller for controlling a package air conditioner that is cooled through a duct connected to a plurality of indoor spaces;
    상기 기기 조절기로부터 상기 패키지 에어컨을 조절하는 조절 데이터를 수신하고, 상기 수신된 조절 데이터를 중계하는 제1 중계기;A first repeater receiving adjustment data for adjusting the package air conditioner from the device controller and relaying the received adjustment data;
    상기 복수의 실내 공간에 대한 실내 환경을 각각 센싱하되, 공간의 내벽에 설치되어 제1 벽체 온도를 센싱하고, 공간의 내벽과 다른 내벽에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하는 실내 센서부;An indoor sensor unit configured to sense indoor environments for the plurality of indoor spaces, respectively, installed on an inner wall of the space to sense a first wall temperature, and a second wall temperature for the inner wall of the space and a different inner wall;
    상기 실내 센서부로부터 센싱 데이터 및 제1 및 제2 벽체 온도 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터 및 벽체 온도 데이터를 중계하는 제2 중계기;A second repeater receiving sensing data and first and second wall temperature data from the indoor sensor unit, and relaying the received sensing data and wall temperature data;
    상기 제1 및 제2 중계기로부터 중계된 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 수집하여 처리하는 홈 에너지 제어기; 및A home energy controller for collecting and processing first and second wall temperature data, sensing data, and regulating data relayed from the first and second repeaters; And
    상기 홈 에너지 제어기로부터 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 빅데이터 형식으로 수신하여 데이터베이스로 구축하고, 상기 구축된 데이터베이스를 기초로 상기 수신된 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하고, 상기 산출된 제어 명령을 상기 홈 에너지 제어기에 전송하는 홈 에너지 관리 서버를 포함하고,Receiving first and second wall temperature data, sensing data, and adjustment data from the home energy controller in a big data format to construct a database, and based on the constructed database, the received first and second wall temperature data; A home energy management server which processes the sensing data and the adjustment data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine to calculate a control command, and transmits the calculated control command to the home energy controller,
    상기 홈 에너지 제어기는 상기 산출된 제어 명령을 상기 제1 중계기를 거쳐 상기 기기 조절기로 전송하고, 상기 기기 조절기는 상기 전송된 제어 명령에 따라 상기 패키지 에어컨을 조절하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy controller transmits the calculated control command to the device controller via the first repeater, and the device controller controls the package air conditioner according to the transmitted control command.
  9. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    태양 전지를 통해 발전된 전력을 상기 패키지 에어컨에 보조전원으로 제공하는 태양전지 시스템;A solar cell system providing electric power generated through a solar cell as an auxiliary power source to the package air conditioner;
    상기 패키지 에어컨에서 소비되는 소비 전력량과 상기 태양전지 시스템에서 발전된 발전 전력량을 측정하는 전력 측정기; 및A power meter for measuring the amount of power consumed by the package air conditioner and the amount of power generated by the solar cell system; And
    상기 전력 측정기에서 측정된 소비 및 발전 전력량을 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제3 중계기를 더 포함하고,And a third repeater which relays the amount of consumed power and generated power measured by the power meter to the home energy controller.
    상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 소비 및 발전 전력량을 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy management server processes the first and second wall temperature data, sensing data and control data, and the consumption and power generation amount through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine to calculate a control command. Energy management system.
  10. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    홈의 실외 환경을 센싱하여 실외 센싱 데이터를 생성하는 실외 센서부; 및An outdoor sensor unit configured to sense an outdoor environment of a home to generate outdoor sensing data; And
    상기 생성된 실외 센싱 데이터를 상기 홈 에너지 제어기로 중계하는 제4 중계기를 더 포함하고,And a fourth repeater for relaying the generated outdoor sensing data to the home energy controller.
    상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터와 상기 실외 센싱 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy management server processes the first and second wall temperature data, sensing data and control data, and the outdoor sensing data through big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine to calculate a control command. Management system.
  11. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 홈 에너지 관리 서버와 외부망을 통해 연결되고, 머신러닝을 위한 참고용 데이터베이스를 상기 홈 에너지 관리 서버에 제공하는 적어도 하나 이상의 외부 홈 서버를 더 포함하고,At least one external home server connected to the home energy management server through an external network and providing the home energy management server with a reference database for machine learning;
    상기 홈 에너지 관리 서버는 상기 구축된 데이터베이스와 외부 홈 서버로부터 제공된 참고용 데이터베이스를 기초로 제1 및 제2 벽체 온도 데이터, 센싱 데이터 및 조절 데이터를 머신러닝 엔진에 의한 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석을 통해 처리하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.The home energy management server performs big data analysis and machine learning analysis by a machine learning engine on the first and second wall temperature data, sensing data, and adjustment data based on the constructed database and a reference database provided from an external home server. A home energy management system that processes through to produce control commands.
  12. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 실내 센서부는, The indoor sensor unit,
    공간의 내벽에 설치되어 제1 벽체 온도를 센싱하는 벽체 온도 센서를 포함하고, 공간의 내벽과 다른 내벽에 대한 제2 벽체 온도를 센싱하는 적외선 센서를 포함하고, 온도 센서, 습도 센서, 열 센서 및 재실자 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 홈 에너지 관리 시스템.A wall temperature sensor installed on an inner wall of the space and sensing a first wall temperature, and including an infrared sensor sensing a second wall temperature for the inner wall of the space and another inner wall, the temperature sensor, the humidity sensor, the thermal sensor; Home energy management system comprising at least one of the occupant sensors.
  13. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 홈 에너지 관리 서버는, The home energy management server,
    실내 공간별 우선순위, 시간별 우선순위, 재실별 우선순위 및 실내 공간별 한계치 범위 중에서 적어도 하나 이상이 조합된 조절 우선순위를 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 제어 명령을 산출하는 홈 에너지 관리 시스템.A home energy management system that calculates control commands by reflecting control priorities in combination with at least one of the priority of each room, priority of each room, priority of each room, and limit of each room in the big data analysis and machine learning analysis. .
  14. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 홈 에너지 관리 서버는,The home energy management server,
    공간의 내벽의 재료와 두께에 따라 미리 설정된 열관류율을 빅데이터 분석 및 머신러닝 분석에 반영하여 상기 패키지 에어컨을 중지하고 재가동하는 소요시간을 계산하고, 상기 계산된 소요시간을 제어 명령에 포함시키는 홈 에너지 관리 시스템.Home energy that calculates the time required to stop and restart the package air conditioner by reflecting the heat transfer rate set in advance according to the material and thickness of the inner wall of the space in big data analysis and machine learning analysis, and include the calculated time in the control command. Management system.
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