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
| 도메인 | 원천 | 대표 값 | 단위 | 성격 |
|---|---|---|---|---|
| 전력 | 전력량계 | kWh | kWh | 사용량 (합산) |
| 압축공기 | 유량계 | 보정 유량 | N㎥ | 사용량 (합산) |
| 가스 | 가스미터 | 사용량 | N㎥ | 사용량 (합산) |
| 분진 | 분진계 | PM2.5, PM10 | µg/m³ | 환경 (평균/최대) |
| 소음 | 소음계 | Leq | dB | 환경 (평균/최대) |
| PID | PID 제어기 | PV, SV, P/I/D | - | 공정 상태 |
| SCR | 전력 조정기 | 출력, 전류 | A | 공정 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
| 컬럼 | 설명 |
|---|---|
| pm25, pm25_min, pm25_max, pm25_avg | 초미세먼지 |
| pm10, pm10_min, pm10_max, pm10_avg | 미세먼지 |
| measured_at | 계측 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.
| 값 | 의미 |
|---|---|
| PV (Process Value) | 현재 값 |
| SV (Set Value) | 목표 값 |
| P, I, D | 비례, 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
| 구분 | 사용량 도메인 | 환경·공정 도메인 |
|---|---|---|
| 기본 연산 | 적산 차분, 합계 | 평균, 최소, 최대 |
| 계층 합산 | O (회사 → 계기) | 대부분 X |
| 요금/탄소 | O | X |
| 기준선 | O | X |
| 알람 | 피크, 사용량 | 임계 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
- 법적 기준치가 있는가 (작업환경, 소음 규제)
- 기준 초과 시 누구에게 알릴 것인가
- 평균 기준 시간 (1시간 평균, 8시간 평균)
- 계측기 교정 주기와 이력
- 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.