Journal of IKEEE (전기전자학회논문지)

Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers (한국전기전자학회)
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Development of Data Acquisition System for Smart Farm Non-Intrusive Load Monitoring

스마트팜 비간섭 전력 부하 감시를 위한 데이터취득 시스템 개발

  • Kim, Hong-Su (Dept. of Electrical Eng., Soombi Co., Ltd, Jeju National Univ.) ;
  • Kim, Ho-Chan (Dept. of Electrical Eng., Soombi Co., Ltd, Jeju National Univ.) ;
  • Jwa, Jeong-Woo (Dept. of Electrical Eng., Soombi Co., Ltd, Jeju National Univ.) ;
  • Kang, Min-Jae (Dept. of Electrical Eng., Soombi Co., Ltd, Jeju National Univ.)
  • Received : 2019.03.07
  • Accepted : 2019.03.20
  • Published : 2019.03.31
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Abstract

The non-intrusive load monitoring(NILM) algorithm can infer the power usage of the individual electric devices by the total electric power consumption of the main line. To develop such an algorithm, power usage pattern data of individual devices as well as those of various combinations of these devices are required. In this paper, we propose a method to develop a power usage pattern data acquisition system for developing a NILM algorithm for a smart farm. The data acquisition system is capable of simultaneously measuring the power usage of individual electrical devices and the power usage according to various combinations of scenarios every second. The measured data can be remotely monitored from the outside of the smart farm through the LTE network, and the measured data is stored in an external server.

비간섭 전력부하 감시 알고리즘은 메인선의 총 전력 사용량만으로 개별 전기 기기들의 전력 사용량을 추론할 수 있다. 이런 알고리즘을 개발하기 위해서는 개별 기기의 전력사용 패턴 데이터와 이들 기기의 다양한 조합 전력사용 패턴 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 스마트팜용 비간섭 전력부하 감시 알고리즘개발에 필요한 전력사용 패턴 데이터 취득시스템 개발방법을 제시하였다. 데이터 취득시스템은 매초마다 개별 전기 기기들의 전력 사용량과 다양한 조합의 시나리오에 따른 전력 사용량을 동시에 측정할 수 있도록 되어 있다. 측정된 데이터는 LTE 망을 통하여 스마트팜 외부에서 원격으로 모니터링이 가능하며, 측정된 데이터는 외부 서버에 저장된다.

Keywords

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Fig. 1. Mesurement/communication Control diagram. 그림 1. 계측/통신 제어 다이아그램

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Fig. 2. Control box. 그림 2. 제어 박스

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Fig. 3. Default senario for NILM dataset. 그림 3. NILM 데이터셋 취득을 위한 기본 시나리오

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Fig. 4. Device control by senario. 그림 4. 시나리오에 의한 장치 제어

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Fig. 5. Remote control by reverse SSH tunneling. 그림 5. Reverse SSH 터널링을 통한 원격 제어

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Fig. 6. Energy data graph. 그림 6. 전력 사용량 그래프

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Fig. 7. Devices installed on the green house. 그림 7. 그린하우스에 설치된 장치들

Table 1. Device list. 표 1. 기기 목록

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Table 2. Cotroller, energy meter, communication devices. 표 2. 제어기, 전력량계, 통신기기

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References

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