계측 데이터와 집계

환경, 공정 계측

에너지 플랫폼을 운영하다 보면 "전기만 보지 말고 이것도 같이 봐주세요"라는 요구가 꼭 들어옵니다. 작업장 분진, 설비 소음, 공정 제어기 상태 같은 값입니다.

이런 값은 사용량(kWh)처럼 더하는 값이 아니라 상태를 감시하는 값입니다. 그래서 수집 구조는 같아도 집계 방식이 다릅니다.


1. 도메인 구분

도메인원천대표 값단위성격
전력전력량계kWhkWh사용량 (합산)
압축공기유량계보정 유량N㎥사용량 (합산)
가스가스미터사용량N㎥사용량 (합산)
분진분진계PM2.5, PM10µg/m³환경 (평균/최대)
소음소음계LeqdB환경 (평균/최대)
PIDPID 제어기PV, SV, P/I/D-공정 상태
SCR전력 조정기출력, 전류A공정 상태
  • 사용량 도메인은 에너지원(energy_source)에 연결되고 조직 계층(grp_type)으로 합산합니다
  • 환경·공정 도메인은 계기 유형(meter_type)으로 구분하고, 계층 합산보다 계기별 감시가 중심입니다

2. 분진

dirst_measurement_raw

컬럼설명
pm25, pm25_min, pm25_max, pm25_avg초미세먼지
pm10, pm10_min, pm10_max, pm10_avg미세먼지
measured_at계측 시각
  • 집계는 합이 아니라 평균과 최대입니다
  • 작업환경 기준, 사업장 기준치와 비교하는 알람이 핵심입니다
  • 집진기 전력과 같이 보면 "분진이 높은데 집진기가 꺼져 있다" 같은 이상을 찾을 수 있습니다

3. 소음

  • 대표 지표는 Leq(등가소음도): 일정 시간 동안 변동하는 소음을 에너지 평균한 값
  • dB는 로그 단위라 산술 평균하면 틀립니다
Leq = 10 × log10( (1/n) × Σ 10^(Li/10) )
  • 소음계는 벤더 패킷 형식이 다양해서 계기 확장 테이블(noise_meter)에 프로토콜 맵 이름, 레지스터 크기, 패킷 크기를 둡니다
  • 야간/주간 기준이 다르므로 시간대별 임계를 둡니다

4. PID 제어기

PID는 온도, 압력 같은 공정 값을 목표에 맞추는 제어기입니다.

값의미
PV (Process Value)현재 값
SV (Set Value)목표 값
P, I, D비례, 적분, 미분 출력/파라미터
  • 감시 포인트는 PV와 SV의 편차입니다. 편차가 오래 유지되면 공정 이상입니다
  • 열처리로, 건조로 같은 공정은 PID 상태와 전력 사용량을 같이 봐야 에너지 낭비 원인을 찾을 수 있습니다

5. SCR 전력 조정기

SCR(Silicon Controlled Rectifier)은 히터 같은 부하의 전력을 위상/사이클 제어로 조절합니다.

  • 주요 값: 출력률, 상별 출력, 전류
  • 전류가 갑자기 떨어지면 히터 단선, 계속 최대면 제어 이상을 의심합니다
  • 전기로, 히터 설비가 많은 현장에서 에너지와 설비 보전을 동시에 다룰 수 있는 데이터입니다

6. 집계 방식 차이

구분사용량 도메인환경·공정 도메인
기본 연산적산 차분, 합계평균, 최소, 최대
계층 합산O (회사 → 계기)대부분 X
요금/탄소OX
기준선OX
알람피크, 사용량임계 초과, 편차 지속

그래도 테이블 패턴(*_measurement_base, *_usage_hour, *_plant_area_base, *_summary)은 맞춰 두는 것이 좋습니다. 집계 배치, 보고서, 차트 컴포넌트를 도메인 설정만 바꿔서 재사용할 수 있습니다.

7. 도메인 설정으로 일반화

보고서 서비스처럼 여러 도메인을 다루는 곳은 도메인 정의를 설정으로 둡니다.

MeasurementDomain(
    key="noise",
    summary_table="noise_measurement_summary",
    label="소음",
    usage_field="leq_avg",
    unit="dB",
    has_grp_hierarchy=False,
    meter_type_codes=("noise_meter",),
)
  • has_grp_hierarchy로 계층 합산 여부를 구분합니다
  • 새 도메인이 추가되면 테이블과 설정 한 줄만 추가하고 렌더링 코드는 그대로 둡니다

8. 도입 시 확인할 것

  1. 법적 기준치가 있는가 (작업환경, 소음 규제)
  2. 기준 초과 시 누구에게 알릴 것인가
  3. 평균 기준 시간 (1시간 평균, 8시간 평균)
  4. 계측기 교정 주기와 이력
  5. 에너지 데이터와 연계해서 볼 화면이 필요한가
  • 필자 생각: 환경·공정 계측은 에너지 플랫폼의 부가 기능처럼 보이지만, 현장 담당자가 매일 들어오게 만드는 이유가 되기도 합니다. 다만 각 계측의 업무 기준(법규, 공정 조건)은 현장 담당자와 반드시 확인하세요.
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