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KR20220036737A - Indoor air quality monitoring system and air quality prediction method using the same - Google Patents

Indoor air quality monitoring system and air quality prediction method using the same Download PDF

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KR20220036737A
KR20220036737A KR1020200119295A KR20200119295A KR20220036737A KR 20220036737 A KR20220036737 A KR 20220036737A KR 1020200119295 A KR1020200119295 A KR 1020200119295A KR 20200119295 A KR20200119295 A KR 20200119295A KR 20220036737 A KR20220036737 A KR 20220036737A
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KR
South Korea
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air quality
information
unit
facility
level
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Application number
KR1020200119295A
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Inventor
김동필
Original Assignee
주식회사 참좋은넷
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Publication date
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Abstract

According to the present invention, disclosed are an indoor air quality monitoring system and an air quality level prediction method using the same. The indoor air quality monitoring system of the present embodiment is an air quality monitoring system that is installed in a facility of an air pollution vulnerable class and monitors a change in indoor air quality, and comprises: a first information measurement unit having a sensor module for detecting a plurality of harmful substances and measuring the air quality inside the facility in real time; a big data storage unit that cumulatively stores and manages air quality information inside the facility; a second information collection unit for collecting past air quality change information from the big data storage unit; an air quality level prediction unit that predicts a change in air quality measured by the first information measurement unit on the basis of the second information collected by the second information collection unit through machine learning and determines a risk level; an air quality information providing unit that provides information on a change in air quality predicted by the air quality level prediction unit and a dangerous level to a user interface; and a device driving unit that drives a ventilation device or a purification device before air pollution reaches a dangerous level according to a prediction result of the air quality level prediction unit. Air pollution inside a facility is prevented from reaching critical values.

Description

실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법{Indoor air quality monitoring system and air quality prediction method using the same}Indoor air quality monitoring system and air quality prediction method using the same

본 발명은 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법을 개시한다.The present invention discloses an indoor air quality monitoring system and a method for predicting an air quality level through the same.

대부분의 도시민은 건축물 내에서 하루의 대부분을 보내기 때문에, 실내 공기질은 도시민의 건강에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 즉, 한정된 공간 속에서 인공적인 설비를 통하여 계속적으로 순환되는 오염된 공기에 노출되거나, 환기설비가 없는 밀폐된 공간에서 오랫동안 생활함으로써 각종 인체 유해 오염 물질들을 흡입하게 되어 각종 호흡기 관련 질환에 시달리고 있는 현대인이 증가하고 있다.Since most city dwellers spend most of their day in buildings, indoor air quality can have a direct impact on the health of city dwellers. In other words, modern people suffering from various respiratory diseases due to exposure to contaminated air continuously circulated through artificial facilities in a limited space, or living for a long time in a closed space without ventilation facilities, inhaling various pollutants harmful to the human body. This is increasing.

최근 실내 환경문제가 국민건강의 주요 이슈로 부각되면서 주요 오염물질에 대한 실시간 관리의 필요성이 대두되고 있다. 특히, 경제적 수준과 과학의 발달에 따라 복잡하고 다양한 생활용품, 건축 내장재 등으로부터 다양한 오염물질이 방출되는 등 실내 공간에서 생활하는 거주자들로부터 빌딩 증후군 증상을 호소하는 사례가 증가하고 있다.Recently, as indoor environmental problems have emerged as a major issue for public health, the need for real-time management of major pollutants is emerging. In particular, according to the economic level and the development of science, there is an increasing number of cases of complaining of building syndrome symptoms from residents living in indoor spaces, such as various pollutants being emitted from complex and diverse household items and building interior materials.

실내 공기의 오염은 다양한 원인에 의하여 발생하고 있으며, 이를 개선하기 위해 공기 청정기 등의 장치가 일부 이용되고는 있으나, 이는 그 기능상 실내 공기질의 개선에는 한계가 있을 수밖에 없다. 또한, 수치를 가늠케 하는 측정센서가 부착되어 있지 않기 때문에 오염 물질량을 재실자가 수치로 확인하기가 곤란하여 효율적인 공기질 개선 관리가 불가능 하였다.Indoor air pollution is caused by various causes, and some devices such as air purifiers are used to improve the indoor air quality. In addition, since there is no measurement sensor attached to measure the numerical value, it was difficult for occupants to check the amount of pollutants numerically, making it impossible to effectively manage air quality improvement.

이를 위하여 최근에는 실내 공기질을 자동으로 측정하여 수치와 함께 공기의 오염상태를 알려 환기를 유도하거나, 오염 정도에 따라 자동으로 공기정화장치를 구동하는 다양한 종류의 공기오염감지 시스템과 장치가 개발 및 보급되고 있다. 일 예로, 한국등록특허 10-2008855호는 '실내외 공기질 측정 및 환기 제어 공유 플랫폼 서비스 제공 시스템'을 소개하고, 한국등록특허 10-1591735호에는 '실내 공기질의 예측을 통한 오염 정보 제공 방법'을 소개하고 있다. To this end, recently, various types of air pollution detection systems and devices that automatically measure indoor air quality and inform air pollution status along with numerical values to induce ventilation or automatically drive air purification devices according to the degree of pollution have been developed and disseminated. is becoming As an example, Korean Patent No. 10-2008855 introduces 'indoor/outdoor air quality measurement and ventilation control sharing platform service providing system', and Korean Patent No. 10-1591735 introduces 'a method of providing pollution information through prediction of indoor air quality' are doing

상기 선행문헌들의 공기정화 시스템은 실내 또는 실외의 공기 오염을 실시간으로 측정하거나 예측하여 사용자에게 공기오염정보를 제공하여, 사용자가 미리 대처할 수 있도록 한다. 그러나 선행문헌의 공기정화시스템은 실시간으로 측정되는 공기질을 기반으로 공기 오염을 예측하는 것으로 예측을 위한 데이터 기반이 미약하여 예측 정보의 정확성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 공기 오염의 진행은 지역, 시간, 시설물의 종류 등에 따라 다양하게 진행될 수 있는 데, 이러한 공기 오염 요인들을 종합하여 공기오염을 예측함으로써, 예측 정보의 정확성을 향상시킬 필요가 있다.The air purification system of the preceding documents provides air pollution information to the user by measuring or predicting indoor or outdoor air pollution in real time, so that the user can take action in advance. However, the air purification system of the prior literature predicts air pollution based on air quality measured in real time, and the data base for prediction is weak, so the accuracy of the prediction information is poor. Therefore, the progress of air pollution can be variously progressed according to region, time, type of facility, etc. It is necessary to improve the accuracy of prediction information by synthesizing these air pollution factors and predicting air pollution.

한편, 일반적인 시설물 내부에서의 공기정화시스템의 경우 실내 거주하는 성인들은 공기정화시스템에서 제공되는 정보를 기반으로 또는 경험에 따른 정보를 기반으로 공기 오염이 임계치에 도달하기 전에 본능적으로 감지하여 미리 정화장치 또는 환기장치를 구동시킬 수 있다. 그러나 공기 오염에 대한 취약계층이 거주하는 시설물에서는 관리자나 보호자가 부재중일 때 정화장치 또는 환기장치를 제때에 구동시키지 못하는 경우가 있다. 또한, 안전 취약계층에 대해서는 공기 오염이 임계치에 도달한 상태에서 환기 또는 정화 작용이 이루어지더라도, 공기 오염이 임계치에 도달할 때 이미 치명적 위험을 초래할 수 있으므로, 공기 오염이 임계치에 도달하기 전에 미리 오염 상황을 알리고 정화 또는 환기 시스템을 구동할 필요가 있다.On the other hand, in the case of an air purification system inside a general facility, adults living indoors instinctively detect air pollution before it reaches a critical level based on information provided by the air purification system or based on experience, and use the purification system in advance. Alternatively, the ventilation system may be activated. However, in a facility where the vulnerable group against air pollution resides, there are cases where the purifier or ventilation system cannot be operated in time when the manager or guardian is absent. In addition, for the safety-vulnerable class, even if ventilation or purification is performed when air pollution reaches the threshold, it can already pose a fatal risk when the air pollution reaches the threshold, so It is necessary to inform the situation of contamination and activate the purification or ventilation system.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실내 대기의 유해 성분을 실시간으로 감시하고, 예측을 통하여 유해 성분의 비중 증가를 미리 알려 적시에 예방할 수 있도록 하는 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법을 제공하는 것이다. The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to monitor the harmful components of the indoor air in real time, and to inform in advance of the increase in the specific gravity of the harmful components through prediction so that it can be prevented in a timely manner. It is to provide an indoor air quality monitoring system and a method for predicting the air quality level through it.

또한, 본 발명은 과거의 유해 성분 변화 추이를 시계열적으로 분석하여 이들의 임계치 도달 시점을 사전에 예측하여 제공함으로써, 공기 오염 상태가 임계치에 도달하기 전에 환기장치 또는 정화장치가 구동될 수 있도록 하는 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법을 제공하는 것을 과제로 한다. In addition, the present invention predicts and provides in advance the timing of reaching the threshold by analyzing the change of harmful components in the past time-series, so that the ventilation device or the purification device can be driven before the air pollution state reaches the threshold. An object of the present invention is to provide an indoor air quality monitoring system and an air quality level prediction method through it.

또한, 본 발명은 특히 영유아 시설, 장애 시설 또는 요양 시설 등과 같이 안전 취약계층이 이용하는 시설물 내에서 관리자 또는 보호자 부재시에도 자동으로 사전에 공기정화가 이루어지도록 하는 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법을 제공하는 것을 과제로 한다. In addition, the present invention provides an indoor air quality monitoring system that automatically purifies the air in advance even in the absence of a manager or guardian in a facility used by the safety-vulnerable class, such as a facility for infants and toddlers, a facility for the disabled, or a nursing facility, and a method for predicting the air quality level through it The task is to provide

또한, 본 발명은 이미 설치되어 운영중인 공기정화 시스템 또는 환기시스템과 연동하여 이들로부터 제공되는 데이터를 기반으로 공기질의 위험수위 도달 시간을 예측하여 미리 환기장치 또는 정화장치를 구동함으로써, 공기질이 위험수위에 도달하지 않도록 하는 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법을 제공하는 것을 과제로 한다. In addition, the present invention predicts the time to reach the dangerous level of air quality based on data provided from them in conjunction with an already installed and operating air purification system or ventilation system, and drives the ventilation device or purification device in advance, so that the air quality is reduced to a dangerous level It is an object to provide an indoor air quality monitoring system that does not reach

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 실시예의 실내 공기질 모니터링 시스템은, 공기오염 취약계층의 시설물에 설치되어 실내의 공기질 변화를 감시하는 공기질 모니터링 시스템에 있어서, 다수의 유해물질을 감지하는 센서모듈을 구비하여 상기 시설물 내부의 공기질을 실시간으로 측정하는 제 1 정보 측정부, 상기 시설물 내부의 공기질 정보를 누적적으로 저장하고 관리하는 빅 데이터 저장부, 상기 빅 데이터 저장부로부터 과거의 공기질 변화 정보를 수집하는 제 2 정보 수집부, 기계 학습을 통하여 상기 제 2 정보 수집부에서 수집되는 제 2 정보를 기초로 상기 제 1 정보 측정부에서 측정되는 공기질의 변화를 예측하고 위험 수위를 판단하는 공기질 수준 예측부, 상기 공기질 수준 예측부에서 예측되는 공기질의 변화 및 위험 수위 정보를 사용자 인터페이스에 제공하는 공기질 정보 제공부, 및, 상기 공기질 수준 예측부의 예측 결과에 따라 공기 오염이 위험 수위에 도달하기 전에 환기장치 또는 정화장치를 구동하는 장치 구동부를 포함하여, 시설물 내부의 공기 오염이 임계치에 도달하는 것을 방지한다.The indoor air quality monitoring system of this embodiment for solving the above problems is an air quality monitoring system that is installed in a facility of the air pollution vulnerable group to monitor changes in indoor air quality, and includes a sensor module for detecting a plurality of harmful substances A first information measuring unit that measures the air quality inside the facility in real time, a big data storage unit that accumulatively stores and manages air quality information inside the facility, and the big data storage unit to collect past air quality change information A second information collection unit, an air quality level prediction unit that predicts a change in air quality measured by the first information measurement unit based on the second information collected by the second information collection unit through machine learning and determines a risk level; An air quality information providing unit that provides information on a change in air quality and a dangerous level predicted by the air quality level prediction unit to a user interface, and a ventilation device or purification system before air pollution reaches a dangerous level according to the prediction result of the air quality level prediction unit Including a device driver that drives the device, prevents air pollution inside the facility from reaching a threshold.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기 빅 데이터 저장부는 시설물 정보를 더 저장하고 관리하고, 상기 제 2 정보 수집부는 상기 시설물 정보를 더 수집하며, 상기 공기질 수준 예측부는 상기 과거의 공기질 변화 정보와 상기 시설물 정보를 기초로 공기질 수준을 예측하도록 구성될 수 있다.In addition, in this embodiment, the big data storage unit further stores and manages facility information, the second information collection unit further collects the facility information, and the air quality level prediction unit includes the past air quality change information and the facility information. and may be configured to predict an air quality level based on the information.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기 시설물 정보는, 해당 시설물의 공간 크기와 과거 환기 시간 정보를 포함할 수 있다.In addition, in this embodiment, the facility information may include space size and past ventilation time information of the facility.

또한, 본 실시예에 있어서, 외부 기관으로부터 기상정보를 수집하는 기상정보 수집부;를 더 포함하고, 상기 장치 구동부는, 상기 공기질 수준 예측부에서 예측되는 공기질 수준과 상기 기상정보로부터 수집되는 기상정보를 비교하여, 환기장치 또는 정화장치를 선택적으로 구동하도록 구성될 수 있다.In addition, in this embodiment, a weather information collecting unit for collecting meteorological information from an external agency; further comprising, wherein the device driving unit includes the air quality level predicted by the air quality level prediction unit and weather information collected from the weather information By comparison, it may be configured to selectively drive a ventilation device or a purification device.

또한, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 실시예의 공기질 수준 예측방법은, 공기오염 취약계층의 시설물에 설치되는 공기질 모니터링 시스템을 통하여 공기질의 변화와 위험 수위를 예측하는 공기질 수준 예측방법에 있어서, (a) 실내의 실시간 공기질을 측정하는 단계, (b) 빅 데이터 저장부로부터 실내의 과거 공기질 변화 정보를 추출하는 단계, (c) 상기 (b) 단계에서 추출된 상기 과거 공기질 변화 정보를 대상으로 하는 기계 학습을 통하여 상기 (a) 단계에서 측정된 공기질의 변화와 위험 수위를 예측하는 단계, (d) 상기 (c) 단계에서 예측되는 공기질의 변화와 위험 수위 정보를 사용자 인터페이스로 제공하는 단계, 및, (e) 상기 (c) 단계에서 예측되는 공기질의 위험 수위에 대응하여 공기질이 위험 수위에 도달하기 전에 환기장치 또는 정화장치를 구동하는 단계를 포함한다.In addition, the air quality level prediction method of this embodiment for solving the above problems is an air quality level prediction method for predicting changes in air quality and a dangerous level through an air quality monitoring system installed in a facility of the air pollution vulnerable class, ( a) measuring real-time indoor air quality, (b) extracting indoor air quality change information from the big data storage unit, (c) targeting the past air quality change information extracted in step (b) Predicting the change in air quality and the risk level measured in step (a) through machine learning, (d) providing information on the change in air quality and the risk level predicted in step (c) to a user interface, and , (e) in response to the dangerous level of air quality predicted in step (c), before the air quality reaches the dangerous level, operating a ventilation device or a purifier.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 빅 데이터 저장부로부터 시설물 공간 크기와 상기 시설물의 과거 환기 정보를 포함하는 시설물 정보를 더 추출하고, 상기 (c) 단계는 상기 과거 공기질 변화 정보와 상기 시설물 정보에 대한 기계 학습으로 공기질의 수준을 예측할 수 있다.In addition, in this embodiment, the step (b) further extracts facility information including facility space size and past ventilation information of the facility from the big data storage unit, and the step (c) is the past air quality change The level of air quality can be predicted by machine learning on the information and the facility information.

또한, 본 실시예에 있어서, (f) 상기 (a) 단계에서 측정되는 공기질 정보와 상기 (e) 단계의 환기 정보를 전달받아 학습용 데이터를 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in this embodiment, (f) receiving the air quality information measured in step (a) and the ventilation information of step (e) may further include the step of constructing learning data.

본 실시예의 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법은 과거의 공기질 변화 추이와 시설물 정보를 이용하여, 실시간으로 측정되는 공기의 오염이 임계치에 도달하기 전에 미리 환기 또는 정화가 이루어지도록 구성됨으로써, 특히 영유아시설, 장애시설, 요양시설 등과 같이 취약계층이 거주하는 시설물에 대하여 양질의 공기 상태를 유지할 수 있다.The indoor air quality monitoring system of this embodiment and the air quality level prediction method through it are configured to ventilate or purify the air before reaching a threshold of air pollution measured in real time by using the past air quality change trend and facility information. In particular, it is possible to maintain a high-quality air condition for facilities in which the vulnerable live, such as facilities for infants, children with disabilities, and nursing homes.

또한, 본 발명은 이미 설치되어 운영중인 공기정화 시스템 또는 환기시스템과 연동하여 이들로부터 제공되는 데이터를 기반으로 공기질의 위험수위 도달 시간을 예측하여 미리 환기장치 또는 정화장치를 구동할 수 있다.In addition, the present invention can operate the ventilation device or the purification device in advance by predicting the time to reach the dangerous level of air quality based on the data provided from the air purification system or the ventilation system that is already installed and operating.

도 1은 본 실시예에 따른 실내 공기질 모니터링 시스템의 구현 예를 나타낸 개념도,
도 2는 본 실시예에 따른 실내 공기질 모니터링 시스템의 주요 구성을 예시한 블록도,
도 3은 도 2의 주요부인 제 1 정보 저장부의 센서모듈을 예시한 블록도,
도 4는 본 실시예에 따른 공기질 수준 예측과정을 나타낸 순서도,
도 5는 본 실시예에 따른 제 1 정보 측정부에서 측정되는 정보를 예시한 데이터 테이블,
도 6은 본 실시예에 따른 빅 데이터 저장부에 저장되는 정형 데이터를 예시한 도면,
도 7은 본 실시예에 따른 빅 데이터 저장부의 원천 데이터와 정형 데이터정보를 예시한 데이터 테이블,
도 8은 본 실시예에 따른 실내 공기질 수준 예측 결과를 예시한 데이터 테이블.
1 is a conceptual diagram showing an implementation example of an indoor air quality monitoring system according to this embodiment;
2 is a block diagram illustrating the main configuration of an indoor air quality monitoring system according to the present embodiment;
3 is a block diagram illustrating a sensor module of a first information storage unit, which is a main part of FIG. 2;
4 is a flowchart showing the air quality level prediction process according to the present embodiment;
5 is a data table illustrating information measured by the first information measuring unit according to the present embodiment;
6 is a diagram illustrating structured data stored in a big data storage unit according to the present embodiment;
7 is a data table exemplifying source data and structured data information of the big data storage unit according to the present embodiment;
8 is a data table illustrating an indoor air quality level prediction result according to the present embodiment.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.The present invention and the technical problems achieved by the practice of the present invention will be made clear by the preferred embodiments described below. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

후술되는, 본 실시예의 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시예에 관련하여 다른 실시예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. It should be understood that the differences between the embodiments described below are not mutually exclusive. That is, without departing from the spirit and scope of the present invention, the specific shapes, structures and characteristics described may be implemented in other embodiments with respect to one embodiment, and the location of individual components within each disclosed embodiment Or it should be understood that the arrangement may be changed.

도 1은 본 실시예에 따른 실내 공기질 모니터링 시스템의 구현 예를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 실내 공기질 모니터링 시스템의 주요 구성을 예시한 블록도이며, 도 3은 도 2의 주요부인 제 1 정보 저장부의 센서모듈을 예시한 블록도이다.1 is a conceptual diagram showing an implementation example of an indoor air quality monitoring system according to this embodiment, FIG. 2 is a block diagram illustrating a main configuration of an indoor air quality monitoring system according to this embodiment, and FIG. 3 is a main part of FIG. It is a block diagram illustrating the sensor module of the first information storage unit.

먼저, 도 1을 참조하면, 이와 같은 실내 공기질 모니터링 시스템(10)은 운영서버(11), 실내 공기질을 실시간으로 측정하는 스마트 센서모듈(12), 외부 기상정보를 수신하는 날씨정보 수신모듈(13), 시설물 내에 설치되는 환기장치 또는 정화장치(14) 및 사용자 인터페이스(15)를 포함하며, 이들은 클라우드(16)를 매개로 각종 정보가 저장 및 공유된다. 또한, 본 실시예의 실내 공기질 모니터링 시스템(10)은 스마트 센서모듈(12)에서 측정되는 공기질 정보를 기반으로 변화되는 공기질 수준을 예측하는 공기질 수준 예측모듈(17)을 더 포함한다.First, referring to FIG. 1 , such an indoor air quality monitoring system 10 includes an operation server 11 , a smart sensor module 12 for measuring indoor air quality in real time, and a weather information receiving module 13 for receiving external weather information. ), and includes a ventilation or purification device 14 and a user interface 15 installed in the facility, and various information is stored and shared through the cloud 16 . In addition, the indoor air quality monitoring system 10 of this embodiment further includes an air quality level prediction module 17 for predicting a changed air quality level based on the air quality information measured by the smart sensor module 12 .

여기서, 스마트 센서모듈(12)은 온도, 습도, TVOC, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소 등을 감지하는 복수의 센서들로 구성될 수 있으며, 실내 공기질과 관련된 정보를 측정하기 위한 다양한 종류의 센서들을 더 포함할 수 있다. Here, the smart sensor module 12 may be composed of a plurality of sensors that detect temperature, humidity, TVOC, fine dust, carbon monoxide, carbon dioxide, etc., and further include various types of sensors for measuring information related to indoor air quality. may include

스마트 센서모듈(12)은 실내(시설물 내부)뿐만 아니라 필요에 따라 실외(시설물 외부)에도 설치될 수 있다. 또한, 날씨정보 수신모듈(13)은 기상청과 연동되어 기상청으로부터 실시간 및 시간 단위로 예측되는 날씨정보를 실시간으로 수집한다.The smart sensor module 12 may be installed not only indoors (inside the facility) but also outdoors (outside the facility) as needed. In addition, the weather information receiving module 13 is linked with the Korea Meteorological Agency to collect weather information predicted in real time and in units of time from the Meteorological Agency in real time.

환기 또는 정화장치(14)는 실내외를 환기하거나 실내공기를 정화하는 다양한 종류의 장치로서, 냉난방기, 환기청정기, 공기청정기 등을 포함할 수 있다. The ventilation or purifier 14 is various types of devices for ventilating indoors and outdoors or for purifying indoor air, and may include an air conditioner, a ventilation purifier, an air purifier, and the like.

사용자 인터페이스(15)는 사용자 또는 관리자로 하여금 실내 공기질 정보를 확인하도록 하는 구성으로, 웹 접속이 가능한 단말기 또는 스마트 폰 등을 포함할 수 있다.The user interface 15 is configured to allow a user or manager to check indoor air quality information, and may include a web-accessible terminal or smart phone.

공기질 수준 예측모듈(17)은 실시간 측정되는 공기질 정보, 시설물 자체에 대한 정보, 해당 시설물에 대하여 누적된 공기질 예측 정보 등을 기초로 새로운 공기질 수준을 예측하는 구성으로, 제공되는 정보를 기초로 기계 학습이 가능한 인공지능 모델이 적용된다. The air quality level prediction module 17 is configured to predict a new air quality level based on real-time measured air quality information, information about the facility itself, and accumulated air quality prediction information for the facility, and machine learning based on the provided information This possible artificial intelligence model is applied.

상기와 같은 구성의 실내 공기질 모니터링 시스템은 유치원, 어린이집, 요양원, 양로원 등과 같은 공기 오염에 대한 취약계층이 생활하는 시설물에 설치되어 시설물 내의 공기질을 실시간으로 모니터링하여, 이 후의 공기질 수준을 예측하고 그 결과를 관리자 또는 보호자에게 제공하며, 결과에 따라 환기장치 또는 정화장치를 구동하도록 구성된다. The indoor air quality monitoring system of the above configuration is installed in facilities where the vulnerable to air pollution live, such as kindergartens, daycare centers, nursing homes, nursing homes, etc. is provided to the manager or guardian, and is configured to operate a ventilation device or a purification device according to the result.

이와 같은 실내 공기질 예측 및 제어가 이루어지기 위한 본 실시예의 실내 공기질 모니터링 시스템(10)의 주요 구성을 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 정보 측정부(200), 제 2 정보 수집부(300), 기상정보 수집부(400), 빅 데이터 저장부(500), 공기질 수준 예측부(600), 공기질 정보 제공부(700), 장치 구동부(800) 및 운영 서버(100)를 포함한다. Looking at the main configuration of the indoor air quality monitoring system 10 of this embodiment for such indoor air quality prediction and control, as shown in FIG. 2 , a first information measurement unit 200, a second information collection unit ( 300 ), a weather information collecting unit 400 , a big data storage unit 500 , an air quality level prediction unit 600 , an air quality information providing unit 700 , a device driving unit 800 , and an operation server 100 .

구체적으로 살펴보면, 제 1 정보 측정부(200)는 실내의 실시간 공기질을 측정하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 온도와 습도를 감지하는 온도/습도 감지센서, 사람을 감지하는 인체 감지센서, 유해 유기화합물을 감지하는 TVOC(Total Volatile Organic Compounds : 총 휘발성 유기화합물), 이산화탄소 및 일산화탄소 감지센서 및 미세먼지 감지센서를 포함한다. 이러한 제 1 정보 측정부(100)는 인체에 유해하며 공기 오염을 유발하는 물질을 측정하는 센서들이라면 이에 한정되지 않고 다양한 종류의 감지센서들을 더 포함할 수 있다. 제 1 정보 측정부(100)에서 측정된 온도, 습도, TVOC, CO, CO2, 미세먼지 등의 정보는 공기질의 변화를 예측하는 자료로 활용된다.More specifically, the first information measuring unit 200 is configured to measure real-time indoor air quality, and as shown in FIG. 3 , a temperature/humidity sensor for detecting temperature and humidity, and a human body sensor for detecting a person , TVOC (Total Volatile Organic Compounds) that detects harmful organic compounds, carbon dioxide and carbon monoxide detection sensors, and fine dust detection sensors. The first information measuring unit 100 is not limited thereto as long as it is a sensor that measures a substance that is harmful to the human body and causes air pollution, and may further include various types of detection sensors. Information such as temperature, humidity, TVOC, CO, CO2, fine dust measured by the first information measurement unit 100 is used as data for predicting changes in air quality.

온도/습도 감지센서는 실내의 온도와 습도를 감지하는 구성으로, 일 예로, -40℃ 내지 80℃의 온도 및 0 내지 100% 범위의 습도를 감지할 수 있는 센서로 구성될 수 있다. 온도/습도 감지센서에서 측정되는 정보에 따라 시설물 내부의 이상 기온 여부를 모니터링 한다. The temperature/humidity sensor is configured to detect indoor temperature and humidity, and for example, may be configured as a sensor capable of detecting a temperature of -40°C to 80°C and humidity in a range of 0 to 100%. It monitors whether there is an abnormal temperature inside the facility according to the information measured by the temperature/humidity sensor.

인체 감지센서는 실내에서 생활하는 거주자의 수(밀도)와 활동 패턴 등을 감지하며, 열 감지센서로 구성될 수 있다. The human body sensor detects the number (density) and activity patterns of residents living indoors, and may be configured as a heat sensor.

TVOC 감지센서는 화재 등으로부터 발생되는 유독가스를 감지하는 구성으로 0 내지 1187ppb 범위의 유독가스를 감지할 수 있는 센서로 구성된다. The TVOC detection sensor is configured to detect toxic gas generated from fire, etc., and is composed of a sensor capable of detecting toxic gas in the range of 0 to 1187 ppb.

일산화탄소 감지센서는 무색무취 환경에서의 가스 중독을 방지하기 위한 것으로, 20 내지 2000ppm 범위의 일산화탄소를 감지하는 센서로 구성된다. 이산화탄소 감지센서는 생활상의 유해 환경을 감지하고자 하는 것으로 400 내지 8192ppm 범위의 이산화탄소를 감지하는 센서로 구성된다. The carbon monoxide detection sensor is to prevent gas poisoning in a colorless and odorless environment, and consists of a sensor that detects carbon monoxide in the range of 20 to 2000 ppm. The carbon dioxide detection sensor is intended to detect harmful environments in daily life, and consists of a sensor that detects carbon dioxide in the range of 400 to 8192 ppm.

미세먼지 감지센서는 공기 중에 분포하는 먼지를 감지하는 것으로, 미세먼지, 초미세먼지 또는 극초미세먼지를 구분하여 감지하도록 구성될 수 있다. 먼지는 입자의 크기에 따라 지름 10㎛ 이하인 미세먼지(PM10), 지름 2.5㎛ 이하인 초미세먼지(PM2.5), 지름 1.0㎛ 이하인 극초미세먼지(PM1.0)로 구분한다.The fine dust detection sensor detects dust distributed in the air, and may be configured to detect fine dust, ultra-fine dust, or ultra-fine dust separately. Depending on the particle size, dust is classified into fine dust (PM10) with a diameter of 10 μm or less, ultrafine dust with a diameter of 2.5 μm or less (PM2.5), and ultrafine dust with a diameter of 1.0 μm or less (PM1.0).

이와 같은 제 1 정보 측정부(100)는 다수의 센서가 하나의 모듈을 구성할 수 있으며, 실내뿐만 아니라 실외에도 설치되어 실내외의 공기질을 비교할 수 있는 정보로 활용될 수 있다. The first information measuring unit 100 as described above may include a plurality of sensors in one module, and may be installed not only indoors but also outdoors, and may be utilized as information for comparing indoor and outdoor air quality.

제 2 정보 수집부(300)는 공기질의 변화에 대한 빅 데이터로부터 공기질의 변화 추이에 대한 정보를 수집하는 구성이다. 제 2 정보 수집부(200)에서 수집되는 정보는 제 1 정보 측정부(100)에서 측정되는 정보와 함께 공기질의 변화와 수준을 예측하는 정보로 활용된다. 제 2 정보 수집부(200)는 빅 데이터 저장부(500)로부터 기존의 공기질 변화에 대한 추이 정보와 해당 시설물에 대한 정보를 추출한다. 이를 위하여 빅 데이터 저장부는 공기질의 측정 및 변화에 대한 다량의 정보와 시설물 정보를 빅 데이터로 저장 및 관리한다. The second information collection unit 300 is configured to collect information on air quality change trends from big data on air quality changes. The information collected by the second information collecting unit 200 is used as information for predicting changes and levels of air quality together with the information measured by the first information measuring unit 100 . The second information collection unit 200 extracts trend information on the existing air quality change and information on the corresponding facility from the big data storage unit 500 . To this end, the big data storage unit stores and manages a large amount of information on air quality measurement and change and facility information as big data.

기상정보 수집부(400)는 외부 기관으로부터 미세먼지 농도, 날씨 등의 기상정보를 수신하는 구성이다. 기상 정보를 제공하는 외부 기관은 일 예로 기상청일 수 있으며, 기상정보 수집부(400)는 기상청과 통신하기 위한 유무선 통신수단을 구비한다. 기상정보 수집부(400)에서 수집되는 기상정보는 현재의 실시간 기상정보와 수분 또는 수시간 단위로 예측되는 기상정보를 포함하고, 수집된 기상정보는 환기장치 구동 여부를 판단하기 위한 정보로 활용된다. The weather information collection unit 400 is configured to receive weather information such as fine dust concentration and weather from an external organization. An external organization that provides meteorological information may be, for example, the Korea Meteorological Administration, and the meteorological information collection unit 400 is provided with a wired/wireless communication means for communicating with the Korea Meteorological Administration. The weather information collected by the weather information collection unit 400 includes current real-time weather information and weather information predicted in units of minutes or hours, and the collected weather information is used as information for determining whether or not the ventilation device is driven. .

빅 데이터 저장부(500)는 각 유해성분에 따른 과거와 현재의 공기질의 변화정보를 저장하고 관리한다. 빅 데이터 저장부(500)는 과거의 공기질 변화 추이를 시계열 기반으로 기록하고 관리한다. 빅 데이터 저장부(500)에서 저장 및 관리되는 공기질 정보는 제 2 정보 수집부(200)로 제공되고, 제 1 정보 측정부(100)로부터 수신되는 실시간의 공기질 정보는 과거의 공기질 변화 추이에 추가하여 기록하고 관리한다. The big data storage unit 500 stores and manages past and present change information of air quality according to each harmful component. The big data storage unit 500 records and manages changes in air quality in the past based on time series. The air quality information stored and managed in the big data storage unit 500 is provided to the second information collection unit 200, and real-time air quality information received from the first information measurement unit 100 is added to the past air quality change trend. to record and manage

또한, 빅 데이터 저장부(500)는 공기질 모니터링 시스템이 설치되는 시설물에 대한 정보를 저장한다. 실내 공기질의 변화는 시설물의 크기나 유형, 환기 수준 등과 같은 공간 특성에 의해서도 크게 좌우된다. 따라서 빅 데이터 저장부(500)는 공기질과 그 변화 추이를 원천 데이터로 하고, 시설물의 공간 크기와 과거 환기 시간(여기서 환기시간을 환기장치 구동시간 또는 정화장치 구동시간을 말한다)을 정형 데이터로 저장하고 관리한다.In addition, the big data storage unit 500 stores information on facilities in which the air quality monitoring system is installed. Changes in indoor air quality are also greatly influenced by spatial characteristics such as the size or type of facilities and the level of ventilation. Therefore, the big data storage unit 500 uses the air quality and its change trend as source data, and stores the spatial size of the facility and the past ventilation time (here, the ventilation time refers to the ventilation device driving time or the purification device driving time) as structured data. and manage

이와 같이 빅 데이터 저장부(500)에서 저장 및 관리되는 정보는 제 2 정보 수집부(200)의 요청에 따라 제공되어 공기질 수준을 예측하는 정보로 활용된다.As such, the information stored and managed in the big data storage unit 500 is provided according to the request of the second information collection unit 200 and is used as information for predicting the air quality level.

공기질 수준 예측부(600)는 현재 측정되는 공기질 정보와 과거의 공기질 변화 추이 정보, 시설물 정보를 기초로 공기질의 변화를 예측하고 그에 따른 위험 수위를 판단하는 구성이다. 본 실시예의 공기질 수준 예측부(600)는 인공지능 모델이 적용되어 과거의 공기질에 대한 성분 변화 추이를 분석한 후, 변화 추이에 따라 현재의 공기질에 대한 변화를 예측한다. 이때, 공기질 수준 예측부(600)는 시설물에 대한 정보 즉, 시설물의 공간 정보와 과거 환기 시간 정보를 추가로 적용하여 공기질 변화를 예측한다. 공기질 수준 예측부(600)는 이와 같은 공기질 변화 예측으로 공기 오염이 임계치에 도달하는 시점 즉, 위험 수위 도달 시점을 미리 추론한다. The air quality level prediction unit 600 is configured to predict a change in air quality based on currently measured air quality information, past air quality change trend information, and facility information, and to determine a risk level accordingly. The air quality level prediction unit 600 of this embodiment is applied with an artificial intelligence model to analyze a change trend of air quality in the past, and then predicts a change in the current air quality according to the change trend. At this time, the air quality level prediction unit 600 predicts the air quality change by additionally applying information about the facility, that is, the spatial information of the facility and the past ventilation time information. The air quality level prediction unit 600 infers in advance a time point at which air pollution reaches a critical value, that is, a time point at which the dangerous level is reached by predicting the change in air quality as described above.

공기질 정보 제공부(700)는 공기질 수준 예측부(600)에서 예측되는 공기질 정보를 사용자 인터페이스(도 1의 15 참고)로 제공한다. 관리자나 보호자는 사용자 인터페이스를 통하여 시설물 내의 공기질 정보를 실시간으로 확인 및 감시할 수 있으며, 필요에 따라 환기장치나 정화장치를 직접 구동할 수 있다. The air quality information providing unit 700 provides the air quality information predicted by the air quality level prediction unit 600 to a user interface (refer to 15 of FIG. 1 ). The manager or guardian can check and monitor the air quality information in the facility in real time through the user interface, and can directly drive the ventilation device or the purification device if necessary.

장치 구동부(800)는 공기질 수준 예측부(600)의 예측 결과에 환기장치 또는 정화장치를 구동한다. 즉, 공기질 정보 제공부(700)는 공기질 수준 예측부(600)에서 공기 오염이 임계치에 도달하는 시점이 예측될 때, 그 전에 미리 환기장치 또는 정화장치를 구동하여 공기 오염이 임계치에 도달하지 않도록 한다. The device driving unit 800 drives the ventilation device or the purification device based on the prediction result of the air quality level prediction unit 600 . That is, the air quality information providing unit 700 drives the ventilator or purifier in advance so that the air pollution does not reach the threshold when the time point at which the air pollution reaches the threshold is predicted by the air quality level prediction unit 600 . do.

또한, 장치 구동부(800)는 환기장치 또는 정화장치를 구동함에 있어서, 외부에 설치되는 제 1 정보 측정부(100)의 공기질 정보와 기상정보 수집부(400)에서 수집되는 기상정보를 참고하여 환기장치를 구동할 것인지 또는 정화장치를 구동할 것인지를 결정하도록 구성된다. 일 예로, 실외의 공기질 수준이 실내의 공기질 수준보다 좋을 때 환기장치를 구동하고, 미세먼지 등에 의하여 실외의 공기질 수준이 실내의 공기질 수준보다 나쁠 때 또는 미리 설정된 기준 이하일 때는 정화장치만을 구동할 수 있다. In addition, in driving the ventilation device or the purification device, the device driving unit 800 ventilates by referring to the air quality information of the first information measuring unit 100 installed outside and the weather information collected by the weather information collecting unit 400 . and determine whether to drive the device or the purifier. For example, the ventilation device is driven when the outdoor air quality level is better than the indoor air quality level, and only the purification device can be driven when the outdoor air quality level is worse than the indoor air quality level due to fine dust or less than a preset standard. .

운영 서버(100)는 제 1 정보 측정부(200), 제 2 정보 수집부(300), 기상정보 수집부(400), 빅 데이터 저장부(500), 공기질 수준 예측부(600), 공기질 정보 제공부(700) 및 장치 구동부(800)의 구동을 운영하고 감시한다.The operation server 100 includes a first information measurement unit 200 , a second information collection unit 300 , a weather information collection unit 400 , a big data storage unit 500 , an air quality level prediction unit 600 , and air quality information The operation of the providing unit 700 and the device driving unit 800 is operated and monitored.

도 4는 본 실시예에 따른 공기질 수준 예측과정을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 제 1 정보 측정부에서 측정되는 정보를 예시한 데이터 테이블이며, 도 6은 본 실시예에 따른 빅 데이터 저장부에 저장되는 정형 데이터를 예시한 도면이고, 도 7은 본 실시예에 따른 빅 데이터 저장부의 원천 데이터와 정형 데이터정보를 예시한 데이터 테이블이며, 도 8은 본 실시예에 따른 실내 공기질 수준 예측 결과를 예시한 데이터 테이블이다. 4 is a flowchart illustrating an air quality level prediction process according to the present embodiment, FIG. 5 is a data table exemplifying information measured by the first information measurement unit according to the present embodiment, and FIG. It is a diagram illustrating structured data stored in a data storage unit, and FIG. 7 is a data table illustrating source data and structured data information of a big data storage unit according to this embodiment, and FIG. 8 is an indoor air quality level according to this embodiment. It is a data table that exemplifies the prediction results.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 공기질 수준 예측은, 제 1 정보 측정부(100)는 실내의 공기질을 실시간으로 측정하는 과정으로 시작된다(S11). 실내 공기질 측정은 스마트 센서모듈로부터 실내의 온도, 습도, TVOC, 미세먼지(PM10, PM2.5), 일산화탄소, 이산화탄소 등의 농도를 측정하여 수집한다. 제 1 정보 측정부(100)에서 측정되는 정보는 도 5와 같이 데이터화될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the air quality level prediction according to the present embodiment starts with a process in which the first information measurement unit 100 measures indoor air quality in real time ( S11 ). Indoor air quality measurement is collected by measuring indoor temperature, humidity, TVOC, fine dust (PM10, PM2.5), carbon monoxide, and carbon dioxide concentrations from the smart sensor module. The information measured by the first information measuring unit 100 may be converted into data as shown in FIG. 5 .

측정된 제 1 정보는 공기질 수준 예측부(600)에 전송되고, 동시에 빅 데이터 저장부(500)에도 전송된다. 빅 데이터 저장부(500)는 전송된 제 1 정보를 과거의 공기질 정보와 함께 저장 및 관리하여 시계열적으로 변화 추이를 확인할 수 있도록 한다(S12). The measured first information is transmitted to the air quality level prediction unit 600 , and is also transmitted to the big data storage unit 500 at the same time. The big data storage unit 500 stores and manages the transmitted first information together with the air quality information in the past to check the change trend in time series (S12).

빅 데이터 저장부(500)는 도 6과 같이 분류되는 시설물 정보와 함께 제 1 정보를 결합하여 도 7과 같이 데이터화하고, 기계 학습을 위한 학습용 데이터로 정리하여 관리한다. 이때, 빅 데이터 저장부(500)는 전송되는 정보들을 수치형 데이터로 변환한 후 대수화를 이용한 비선형 처리, 범주화를 이용한 비선형 처리, 정규화, 예외값 분석, 주성분 분석을 이용한 차원 압축, 센서 데이터 결손 처리 모델을 적용하여 학습용 데이터를 구축할 수 있다. The big data storage unit 500 combines the first information with the facility information classified as shown in FIG. 6 into data as shown in FIG. 7 , and organizes and manages the data as learning data for machine learning. At this time, the big data storage unit 500 converts the transmitted information into numerical data and then non-linear processing using logarithm, non-linear processing using categorization, normalization, exception value analysis, dimensional compression using principal component analysis, sensor data loss You can build data for training by applying a processing model.

이와 같이 빅 데이터 저장부(500)는 시간별 공기질 센서 데이터 외에 공간 크기, 환기 여부에 대한 칼럼을 추가하여 학습용 데이터를 구축함으로써, 공기질 변화 예측의 정확성을 보다 향상시킬 수 있다. As described above, the big data storage unit 500 adds columns for space size and ventilation in addition to the hourly air quality sensor data to build learning data, thereby further improving the accuracy of air quality change prediction.

그리고 공기질 수준 예측부(600)는 전송된 제 1 공기질 정보를 수신함과 동시에 빅 데이터 저장부(500)로부터 과거의 공기질 정보와 시설물 정보를 포함하는 빅 데이터를 추출하고(S13), 과거의 공기질 추이 정보, 현재의 공기질 정보, 시설물 정보를 기초로 공기질의 변화를 예측하며(S14), 변화에 따른 위험 수준을 산출한다(S15). And, the air quality level prediction unit 600 receives the transmitted first air quality information and at the same time extracts big data including past air quality information and facility information from the big data storage unit 500 (S13), and the air quality trend in the past A change in air quality is predicted based on information, current air quality information, and facility information (S14), and a risk level according to the change is calculated (S15).

예측된 공기질의 변화와 그에 따른 위험 수준은 도 8과 같이 테이블화 될 수 있으며, 위험 수위는 가이드 수준을 100% 초과하는 위험 단계, 90% 초과하는 경고 단계, 80% 초과하는 주의 단계 및 그 외의 안전 단계로 구분할 수 있다.The predicted air quality change and the resulting risk level can be tabulated as shown in FIG. 8, and the risk level is a danger level exceeding the guide level by 100%, a warning level exceeding 90%, a caution level exceeding 80%, and other It can be classified as a safety level.

공기질 정보 제공부(700)는 이와 같이 산출된 위험 수준을 포함하는 공기질 정보를 사용자 인터페이스로 제공한다(S16).The air quality information providing unit 700 provides air quality information including the calculated risk level as a user interface (S16).

이어서, 장치 구동부(800)는 공기질이 경고 단계 또는 주의 단계에 도달하기 전에 환기장치 또는 정화장치를 구동하여 공기의 오염이 임계치에 도달하지 않도록 한다(S18). 이때, 장치 구동부(800)는 기상정보 수집부(400)에서 수집되는 외부의 기상 정보를 참조하여(S17), 환기장치를 구동할지 또는 정화장치를 구동할지 결정한다. Then, the device driving unit 800 drives the ventilation device or the purification device before the air quality reaches the warning stage or the caution stage so that the air pollution does not reach the threshold (S18). At this time, the device driving unit 800 determines whether to drive the ventilation device or the purification device by referring to the external weather information collected by the weather information collecting unit 400 (S17).

살펴본 바와 같이, 본 실시예의 실내 공기질 모니터링 시스템 및 이를 통한 공기질 수준 예측방법은 과거의 공기질 변화 추이와 시설물 정보를 이용하여, 실시간으로 측정되는 공기의 오염이 임계치에 도달하기 전에 미리 환기 또는 정화가 이루어지도록 구성됨으로써, 특히 영유아시설, 장애시설, 요양시설 등과 같이 취약계층이 거주하는 시설물에 대하여 양질의 공기 상태를 유지할 수 있다.As can be seen, in the indoor air quality monitoring system of this embodiment and the air quality level prediction method through it, ventilation or purification is performed in advance before the air pollution measured in real time reaches a threshold value using the past air quality change trend and facility information. In particular, it is possible to maintain a high-quality air condition for the facilities where the vulnerable class resides, such as infant facilities, disabled facilities, and nursing facilities.

이상과 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다. As described above, exemplary embodiments of the present invention have been illustrated and described, but various modifications and other embodiments may be made by those skilled in the art. All such modifications and other embodiments are intended to be contemplated and included in the appended claims without departing from the true spirit and scope of the present invention.

100 : 운영 서버
200 : 제 1 정보 측정부
300 : 제 2 정보 수집부
400 : 기상정보 수집부
500 : 빅 데이터 저장부
600 : 공기질 수준 예측부
700 : 공기질 정보 제공부
800 : 장치 구동부
100: Operation Server
200: first information measurement unit
300: second information collection unit
400: weather information collection unit
500: big data storage
600: air quality level prediction unit
700: air quality information providing unit
800: device driving unit

Claims (7)

공기오염 취약계층의 시설물에 설치되어 실내의 공기질 변화를 감시하는 공기질 모니터링 시스템에 있어서,
다수의 유해물질을 감지하는 센서모듈을 구비하여 상기 시설물 내부의 공기질을 실시간으로 측정하는 제 1 정보 측정부;
상기 시설물 내부의 공기질 정보를 누적적으로 저장하고 관리하는 빅 데이터 저장부;
상기 빅 데이터 저장부로부터 과거의 공기질 변화 정보를 수집하는 제 2 정보 수집부;
기계 학습을 통하여 상기 제 2 정보 수집부에서 수집되는 제 2 정보를 기초로 상기 제 1 정보 측정부에서 측정되는 공기질의 변화를 예측하고 위험 수위를 판단하는 공기질 수준 예측부;
상기 공기질 수준 예측부에서 예측되는 공기질의 변화 및 위험 수위 정보를 사용자 인터페이스에 제공하는 공기질 정보 제공부; 및,
상기 공기질 수준 예측부의 예측 결과에 따라 공기 오염이 위험 수위에 도달하기 전에 환기장치 또는 정화장치를 구동하는 장치 구동부;를 포함하여,
시설물 내부의 공기 오염이 임계치에 도달하는 것을 방지하는, 실내 공기질 모니터링 시스템.
In the air quality monitoring system installed in the facilities of the air pollution vulnerable class to monitor changes in indoor air quality,
a first information measuring unit having a sensor module for detecting a plurality of harmful substances to measure the air quality inside the facility in real time;
a big data storage unit for accumulatively storing and managing air quality information inside the facility;
a second information collection unit for collecting past air quality change information from the big data storage unit;
an air quality level prediction unit that predicts a change in air quality measured by the first information measurement unit based on the second information collected by the second information collection unit through machine learning and determines a risk level;
an air quality information providing unit that provides information on a change in air quality and a dangerous level predicted by the air quality level prediction unit to a user interface; and,
Including; including a;
An indoor air quality monitoring system that prevents air pollution inside a facility from reaching a threshold.
제 1 항에 있어서,
상기 빅 데이터 저장부는 시설물 정보를 더 저장하고 관리하고,
상기 제 2 정보 수집부는 상기 시설물 정보를 더 수집하며,
상기 공기질 수준 예측부는 상기 과거의 공기질 변화 정보와 상기 시설물 정보를 기초로 공기질 수준을 예측하도록 구성되는, 실내 공기질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The big data storage unit further stores and manages facility information,
The second information collection unit further collects the facility information,
The air quality level prediction unit is configured to predict the air quality level based on the past air quality change information and the facility information, indoor air quality monitoring system.
제 2 항에 있어서, 상기 시설물 정보는,
해당 시설물의 공간 크기와 과거 환기 시간 정보를 포함하는, 실내 공기질 모니터링 시스템.
According to claim 2, wherein the facility information,
Indoor air quality monitoring system, including space size and past ventilation time information of the facility.
제 3 항에 있어서,
외부 기관으로부터 기상정보를 수집하는 기상정보 수집부;를 더 포함하고,
상기 장치 구동부는, 상기 공기질 수준 예측부에서 예측되는 공기질 수준과 상기 기상정보로부터 수집되는 기상정보를 비교하여, 환기장치 또는 정화장치를 선택적으로 구동하도록 구성되는, 실내 공기질 모니터링 시스템.
4. The method of claim 3,
It further includes; a meteorological information collection unit for collecting meteorological information from an external organization;
The device driving unit is configured to selectively drive a ventilation device or a purification device by comparing the air quality level predicted by the air quality level prediction unit with the weather information collected from the weather information.
공기오염 취약계층의 시설물에 설치되는 공기질 모니터링 시스템을 통하여 공기질의 변화와 위험 수위를 예측하는 공기질 수준 예측방법에 있어서,
(a) 실내의 실시간 공기질을 측정하는 단계;
(b) 빅 데이터 저장부로부터 실내의 과거 공기질 변화 정보를 추출하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 추출된 상기 과거 공기질 변화 정보를 대상으로 하는 기계 학습을 통하여 상기 (a) 단계에서 측정된 공기질의 변화와 위험 수위를 예측하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 예측되는 공기질의 변화와 위험 수위 정보를 사용자 인터페이스로 제공하는 단계; 및,
(e) 상기 (c) 단계에서 예측되는 공기질의 위험 수위에 대응하여 공기질이 위험 수위에 도달하기 전에 환기장치 또는 정화장치를 구동하는 단계;를 포함하는, 공기질 수준 예측방법.
In the air quality level prediction method for predicting air quality changes and dangerous levels through an air quality monitoring system installed in facilities of the air pollution vulnerable group,
(a) measuring real-time indoor air quality;
(b) extracting past indoor air quality change information from the big data storage unit;
(c) predicting a change in air quality measured in step (a) and a risk level through machine learning based on the past air quality change information extracted in step (b);
(d) providing the air quality change and risk level information predicted in step (c) to a user interface; and,
(e) in response to the dangerous level of air quality predicted in step (c), before the air quality reaches a dangerous level, driving a ventilation device or a purifier; including; air quality level prediction method.
제 5 항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 빅 데이터 저장부로부터 시설물 공간 크기와 상기 시설물의 과거 환기 정보를 포함하는 시설물 정보를 더 추출하고,
상기 (c) 단계는, 상기 과거 공기질 변화 정보와 상기 시설물 정보에 대한 기계 학습으로 공기질의 수준을 예측하는, 공기질 수준 예측방법.
6. The method of claim 5,
The step (b) further extracts facility information including facility space size and past ventilation information of the facility from the big data storage unit,
In the step (c), the air quality level prediction method for predicting the air quality level through machine learning for the past air quality change information and the facility information.
제 6 항에 있어서,
(f) 상기 (a) 단계에서 측정되는 공기질 정보와 상기 (e) 단계의 환기 정보를 전달받아 학습용 데이터를 구축하는 단계;를 더 포함하는, 공기질 수준 예측방법.
7. The method of claim 6,
(f) receiving the air quality information measured in step (a) and ventilation information of step (e) to build data for learning; further comprising, an air quality level prediction method.
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