KR102167912B1 - Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator and Ultrasonic Meter and Remote Data Collectioin System Having the Same - Google Patents
Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator and Ultrasonic Meter and Remote Data Collectioin System Having the Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102167912B1 KR102167912B1 KR1020200001838A KR20200001838A KR102167912B1 KR 102167912 B1 KR102167912 B1 KR 102167912B1 KR 1020200001838 A KR1020200001838 A KR 1020200001838A KR 20200001838 A KR20200001838 A KR 20200001838A KR 102167912 B1 KR102167912 B1 KR 102167912B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- flow rate
- meter reading
- remote meter
- current
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D4/00—Tariff metering apparatus
- G01D4/002—Remote reading of utility meters
- G01D4/004—Remote reading of utility meters to a fixed location
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/06—Indicating or recording devices
- G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
- G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/146—Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION 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
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Public Health (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 가스, 전기, 수도 등의 원격검침에 이용될 수 있는 원격검침 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a remote meter reading technology that can be used for remote meter reading of gas, electricity, and water.
가스, 전기, 수도 등의 사용량을 검침함에 있어, 과거에는 검침원이 직접 육안으로 확인하고 기록하였지만, 최근에는 통신 및 센서 기술의 발전과 인건비의 상승 등으로 인해 원격 검침으로 빠르게 전환되고 있다.In the meter reading of the usage of gas, electricity, water, etc., in the past, the meter reader directly checked and recorded it, but recently, due to the development of communication and sensor technology and the increase in labor costs, it is rapidly switching to remote meter reading.
원격검침 단말 유닛은 미터기로부터 미터링 정보를 수신하여 이를 외부의 서버나 또는 다른 단말 유닛(예, 집중기)으로 통신모듈을 통해 전송한다.The remote meter reading terminal unit receives metering information from the meter and transmits it to an external server or other terminal unit (eg, a concentrator) through a communication module.
이러한 원격검침 단말 유닛은 일반적으로 내부에 배터리가 내장되어 있으며, 배터리는 미터기로부터 미터링 정보를 수신할 때나 외부로 그 정보를 송신할 때 등 필요 작동 시에 크게 소모되고, 그외의 시간 동안은 슬립모드로 전환되어 배터리의 사용량을 최소화 하도록 하고 있다.These remote meter reading terminal units generally have a built-in battery, and the battery is greatly consumed during necessary operation such as when receiving metering information from the meter or when transmitting the information to the outside, and is in sleep mode for other periods of time. To minimize battery usage.
또한, 데이터의 손실 등을 최소화 하기 위해, 배터리의 잔량을 체크하고, 배터리의 잔량 상태에 따라 필요한 작동을 조절하여 수행하도록 설정되기도 한다. 예컨대, 배터리의 잔량에 따라 일반 모드와 절전 모드가 구비될 수 있으며, 절전 모드에서는 최소 작동만을 수행하도록 설정될 수 있다.In addition, in order to minimize data loss, etc., it is also set to check the remaining amount of the battery and adjust necessary operations according to the state of the remaining amount of the battery. For example, a normal mode and a power saving mode may be provided according to the remaining amount of the battery, and the power saving mode may be set to perform only a minimum operation.
종래의 배터리 잔량은, BMS(Battery Management System) IC 소자를 이용하여 소비 전류를 측정하는 방식이 이용되고 있었으나, 이는 IC 소자의 비용 부담 문제가 있다.As for the conventional battery remaining amount, a method of measuring current consumption using a Battery Management System (BMS) IC device has been used, but this has a problem of burdening the cost of the IC device.
또한, 저항 소자를 이용하여 소비 전류를 측정할 수 있지만, 소비 전류 측정 시의 전력 소모가 증가하는 문제가 있다.In addition, although the current consumption can be measured using a resistance element, there is a problem that power consumption increases when measuring the current consumption.
따라서, 배터리의 잔량을 비교적 정확하면서 저전력 기반으로 측정할 수 있는 기술이 필요하다.Accordingly, there is a need for a technology capable of measuring the remaining amount of a battery with a relatively accurate and low power basis.
본 발명의 전술한 바와 같은 적어도 하나의 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve at least one of the problems of the prior art as described above.
즉, 저전력 기반으로 배터리의 잔량을 효과적으로 측정할 수 있는 기술 및 그 장치 또는 시스템을 제공한다.That is, it provides a technology and an apparatus or system for effectively measuring the remaining amount of a battery based on low power.
본 발명에 의한 하나의 실시예는, 미터링 유닛으로부터 유량 정보를 주기적으로 수신하고, 통신 네트워크를 통해 외부로 상기 유량 정보를 송신하는 원격검침 단말 유닛에 있어서, 배터리; 상기 유량 정보를 저장하는 메모리; 상기 외부 송신을 수행하는 통신모듈; 및 적어도 하나의 프로세서가 작동하는 작동모드와 모든 프로세서가 슬립 상태로 유지되는 슬립모드를 가지며, 상기 작동모드에서의 소모 전력은 상기 배터리의 출력 전류를 이용하고, 상기 슬립모드에서의 소모 전력은 기 결정된 전류치를 이용하여 얻어 상기 배터리의 잔량을 산출하는 배터리 잔량 프로세서를 구비한 MCU를 포함하는 원격검침 단말 유닛이다.One embodiment of the present invention is a remote meter reading terminal unit for periodically receiving flow rate information from a metering unit and transmitting the flow rate information to the outside through a communication network, comprising: a battery; A memory for storing the flow rate information; A communication module that performs the external transmission; And an operation mode in which at least one processor operates and a sleep mode in which all processors are kept in a sleep state, and power consumption in the operation mode uses an output current of the battery, and power consumption in the sleep mode is It is a remote meter reading terminal unit including an MCU having a battery remaining amount processor that calculates the remaining amount of the battery by using the determined current value.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 MCU(Micro Computer Unit)는 상기 배터리의 출력 전류는 상기 MCU로 입력되어 내부 ADC(Analogue Digital Converter)에 의해 변환된 전류인 것을 특징으로 한다.In at least one embodiment of the present invention, the microcomputer unit (MCU) is characterized in that the output current of the battery is a current input to the MCU and converted by an internal ADC (Analogue Digital Converter).
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 기 결정된 전류치는 상기 메모리에 저장된 전류치를 포함한다.Further, in at least one embodiment of the present invention, the predetermined current value includes a current value stored in the memory.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 MCU는, 제1 주기로 상기 미터링 유닛으로부터 상기 유량 정보를 수신하고 상기 메모리로 저장하도록 작동하는 유량 수신 프로세서와, 제2 주기로 상기 유량 정보를 외부 송신하기 위해 작동하는 외부 송신 프로세서를추가로 포함하고, 상기 배터리 잔량 프로세서는 상기 유량 수신 프로세서 또는 외부 송신 프로세서의 작동 중에 작동하는 것을 특징으로 한다.In at least one embodiment of the present invention, the MCU includes a flow rate receiving processor operable to receive the flow rate information from the metering unit in a first cycle and store it in the memory, and to externally transmit the flow rate information in a second cycle. It further includes an external transmission processor to operate, wherein the battery level processor is characterized in that it operates during the operation of the flow rate receiving processor or the external transmission processor.
그리고, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 주기는 1시간이고, 상기 제2 주기는 24시간이며, 외부 송신 프로세서는 직전 주기의 외부 송신 이후에 수신된 모든 유량 정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.And, in at least one embodiment of the present invention, the first period is 1 hour, the second period is 24 hours, and the external transmission processor transmits all flow rate information received after the external transmission of the immediately preceding period. It is characterized.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 배터리 출력 전류를 측정하는 전류 측정 회로를 추가로 포함하고, 상기 전류 측정 회로는: 상기 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자 사이에 연결된 저항; 플러스 측이 상기 저항의 플러스 측에 연결되고, 마이너스 측이 상기 MCU의 입력 측으로 연결된 제1 전류 분배기; 마이너스 측이 상기 저항의 마이너스 측에 연결되고, 플러스측은 상기 제1 전류 분배기의 마이너스 측으로 연결된 제2 전류 분배기를 포함한다.In at least one embodiment of the present invention, further comprising a current measuring circuit for measuring the output current of the battery, the current measuring circuit comprising: a resistance connected between the positive terminal and the negative terminal of the battery; A first current divider having a positive side connected to the positive side of the resistor and a negative side connected to the input side of the MCU; The negative side is connected to the negative side of the resistor, and the positive side includes a second current divider connected to the negative side of the first current divider.
한편, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 초음파 미터기는, 위와 같은 원격검침 단말 유닛을 포함하는 미터기이다.On the other hand, the ultrasonic meter according to an embodiment of the present invention is a meter including the remote meter reading terminal unit as described above.
또한, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 원격검침 시스템은, 유량 측정 대상 관로에 설치된 초음파 미터링 유닛과, 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 의한 원격검침 단말 유닛과, 상기 원격검침 단말 유닛으로부터 외부 통신 네트워크를 통해 상기 유량 정보를 수신하는 서버를 포함하는 시스템이다.In addition, the remote meter reading system according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic metering unit installed in a flow rate measurement target pipeline, a remote meter reading terminal unit according to any one of claims 1 to 6, and the remote meter reading It is a system including a server that receives the flow rate information from a terminal unit through an external communication network.
본 발명 기술은, 측정을 위해 추가로 소모되는 전력을 최소화하면서 효과적으로 배터리의 잔량을 측정할 수 있다.The technology of the present invention can effectively measure the remaining amount of a battery while minimizing additional power consumed for measurement.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 원격검침 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 의한 원격검침 단말 유닛의 전류 측정 회로 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 미터링 정보를 수신하는 주기를 도식적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 MCU의 작동모드 및 슬립모드에서의 전류치를 나타낸다.1 shows a remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a current measurement circuit of a remote meter reading terminal unit according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows a period of receiving metering information in an embodiment of the present invention.
4 shows current values in the operation mode and sleep mode of the MCU in the embodiment of the present invention.
먼저, 도 1을 통해 본 발명의 하나의 실시예에 의한 원격검침 시스템을 설명한다.First, a remote meter reading system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
원격검침 시스템은 미터링 유닛과 원격검침 단말 유닛과 서버를 포함한다.The remote meter reading system includes a metering unit, a remote meter reading terminal unit, and a server.
미터링 유닛은 계량 대상의 사용량을 계량하여 이를 원격검침 단말 유닛으로 전송한다.The metering unit measures the usage amount of the object to be weighed and transmits it to the remote meter reading terminal unit.
여기서, 계량 대상은 가스, 수도, 전기, 온수 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the measurement object may be at least one of gas, water, electricity, and hot water.
계량 대상이 수도인 경우, 미터링 유닛은 종래에 잘 알려진 초음파 미터기일 수 있다.When the measurement object is a water supply, the metering unit may be an ultrasonic meter well known in the art.
미터링 유닛과 원격검침 단말 유닛은 유선으로 연결되어 있을 수 있으며, 또는 물리적으로 분리된 채 무선 통신을 통해 통신적으로만 연결되어 있을 수 있다.The metering unit and the remote meter reading terminal unit may be connected by wire, or may be physically separated and only communicatively connected through wireless communication.
예시적으로, 원격검침 단말 유닛은 미터링 유닛과 함께 하나의 단일 몸체를 이루어 초음파 미터기로 만들어 질 수도 있다.For example, the remote meter reading terminal unit may be made into an ultrasonic meter by forming a single body together with the metering unit.
또는, 미터링 유닛을 포함하는 미터기는 수도관에 설치되어 있고, 원격검침 단말 유닛은 그 미터기와는 이격되어 있으면서 정보의 수신을 위해 유선에 의해 전기적으로 연결되어 있을 수도 있다.Alternatively, a meter including a metering unit may be installed in a water pipe, and the remote meter reading terminal unit may be electrically connected by wire for receiving information while being separated from the meter.
또한, 원격검침 단말 유닛은 우선 또는 무선 통신 네트워크를 통해 서버와 통신 연결된다.Further, the remote meter reading terminal unit is first communicated with the server or through a wireless communication network.
여기서, 서버는, 예시적으로 소비자가 소비한 만큼 과금을 부과하는 단체에서 운용하는 서버일 수 있다. 예컨대, 지방자치단체에서 과금을 위해 운영하는 서버일 수 있다.Here, the server may be, for example, a server operated by an organization that charges as much as the consumer consumes. For example, it may be a server operated by local governments for billing.
도 2는 원격검침 단말 유닛에 구비된 전류 측정 회로의 개념도를 나타낸다.2 shows a conceptual diagram of a current measuring circuit provided in a remote meter reading terminal unit.
도 2에 보이는 바와 같이, 배터리의 플러스 측과 마이너스 측 사이에 전류 측정 회로가 구비되어 배터리의 출력 전류를 측정하여 MCU에 입력할 수 있다.As shown in FIG. 2, a current measuring circuit is provided between the positive side and the negative side of the battery to measure the output current of the battery and input it to the MCU.
구체적으로 전류 측정 회로는, 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자 사이에 연결된 저항과, 플러스 측이 저항의 플러스 측에 연결되고, 마이너스 측이 MCU의 입력 측으로 연결된 제1 전류 분배기와, 마이너스 측이 저항의 마이너스 측에 연결되고, 플러스측은 제1 전류 분배기의 마이너스 측으로 연결된 제2 전류 분배기를 포함한다.Specifically, the current measurement circuit includes a resistance connected between the positive and negative terminals of the battery, a first current divider connected with the positive side to the positive side of the resistor and the negative side to the input side of the MCU, and the negative side of the resistance. The second current divider is connected to the negative side, and the positive side is connected to the negative side of the first current divider.
MCU는 ADC를 내장하고 있으며, 그로 입력되는 전류를 디지털 신호로 변환한다.The MCU has a built-in ADC and converts the input current into a digital signal.
MCU는 적어도 하나의 내장 프로세서가 작동하는 작동모드와 모든 프로세서가 작동 없이 휴면 상태로 유지되는 슬립모드를 가지고 운영된다.The MCU operates in an operation mode in which at least one internal processor operates and a sleep mode in which all processors remain dormant without operation.
MCU에 탑재된 프로세서는, 유량 수신 프로세서와 외부 송신 프로세서와 배터리 잔량 프로세서를 포함한다.The processor mounted in the MCU includes a flow rate receiving processor, an external transmitting processor, and a battery remaining processor.
유량 수신 프로세서는 제1 주기로 미터링 유닛으로부터 유량 정보를 수신하고 메모리로 저장하도록 작동한다.The flow rate receiving processor operates to receive flow rate information from the metering unit in a first cycle and store it in a memory.
그리고, 외부 송신 프로세서는 제2 주기로 메모리에 저장된 유량 정보드을 외부 송신하기 위해 작동한다.Then, the external transmission processor operates to externally transmit the flow rate information stored in the memory at a second cycle.
배터리 잔량 프로세서는 유량 수신 프로세서 또는 외부 송신 프로세서의 작동 중에 작동한다.The battery level processor operates during operation of the flow rate receiving processor or the external transmitting processor.
바람직하게는, 외부 송신 프로세서는 유량 송신 프로세서가 작동할 때 작동한다. 즉, 제2 주기의 길이는 제1 주기의 길이에 대해 정수배의 크기를 갖는다.Preferably, the external transmission processor is activated when the flow transmission processor is activated. That is, the length of the second period is an integer multiple of the length of the first period.
도 3은 MCU의 작동 모드 및 슬립 모드에서의 전류치를 도식적으로 나타내고 있다.3 schematically shows the current values in the operation mode and sleep mode of the MCU.
도 3에서 제1 주기는 1시간이며, 제2 주기는 24시간이다. 즉, 한 시간 간격으로 미터링 유닛으로부터 미터링 정보를 수신하여 메모리에 저장하고, 하루에 1회씩 서버로 그 정보들을 통신모듈을 통해 외부 송신한다.In FIG. 3, the first cycle is 1 hour and the second cycle is 24 hours. That is, the metering information is received from the metering unit at intervals of one hour, stored in the memory, and transmitted to the server once a day through the communication module.
도 3에서, 프로세서가 작동할 때 배터리는 출력 전류 ia로 전력이 소모되고, 슬립모드에서는 전류가 최소화 되어 is로 소모되는 것을 나타내고 있다.In FIG. 3, when the processor is operated, the battery consumes power by the output current ia, and in the sleep mode, the current is minimized and consumed by is.
배터리 잔량 프로세서는, 작동모드에서의 배터리 소모 전력은 배터리의 출력 전류를 이용하고, 슬립모드에서의 소모 전력은 기 결정된 전류치를 이용하여 얻는다. 여기서, 슬립모드는 작동모드 보다 시간적으로 더 길게 설정되어 있다.The remaining battery power processor obtains the power consumption of the battery in the operation mode by using an output current of the battery and the power consumption in the sleep mode by using a predetermined current value. Here, the sleep mode is set to be longer in time than the operation mode.
슬립모드에서는 최소한의 전류만이 흐르기 때문에 배터리의 소모 전력이 최소화된다.In the sleep mode, only a minimum amount of current flows, thus minimizing the power consumption of the battery.
그리고, 작동모드에서의 소모 전력 계산은 유량 송신 프로세서가 작동할 때 작동하기 때문에 배터리 소모 전력 계산을 위한 별도의 소비 전력 또한 최소화된다.In addition, since the calculation of power consumption in the operation mode is performed when the flow rate transmission processor is operated, additional power consumption for calculating battery power consumption is also minimized.
작동모드에서 배터리의 전류는 전술한 측정 회로를 통해 MCU에 입력되는 전류로 측정 가능하다. 바람직하게는 MCU 내부의 ADC에 의해 변환된 ADC 값을 이용한 전류치가 소모 전력 계산에 이용된다.In the operation mode, the current of the battery can be measured by the current input to the MCU through the above-described measurement circuit. Preferably, the current value using the ADC value converted by the ADC inside the MCU is used for power consumption calculation.
도 4는 작동모드 및 슬립모드에서의 배터리 전류를 측정한 데이터를 나타내며, 이 중 "original"은 ADC 변환 전의 전류치를 나타내고, "ADC Value"는 MCU 내부의 ADC에 의해 변환된 값에 기해 계산된 전류치를 나타낸다.4 shows the data obtained by measuring the battery current in the operation mode and sleep mode, of which "original" represents the current value before ADC conversion, and "ADC Value" is calculated based on the value converted by the ADC inside the MCU. Indicates the current value.
MCU의 배터리 잔량 프로세서는 작동모드에서는 측정된 전류치를 이용하여 소모 전력을 계산하고, 슬립모드에서는 별도의 측정 없이 기 설정된 전류치를 이용하여 계산한다.The MCU's remaining battery power processor calculates the power consumption using the measured current value in the operation mode, and calculates the power consumption using the preset current value without any separate measurement in the sleep mode.
이때, 작동모드에서 소모 전력 계산에 이용되는 전류치는 ADC 값에 기한 전류치가 이용된다. 즉, 작동모드 시간 동안(△ta)의 ADC 전류값을 이용하여 전력 소모량을 계산한다.At this time, the current value used for calculating the power consumption in the operation mode is the current value due to the ADC value. That is, the power consumption is calculated using the ADC current value during the operation mode time (Δta).
ADC 값에 기한 전류치는 배터리 전류를 소정의 샘플링 주기로 샘플링하여 디지털 변환하기 때문에, 샘플링 주기의 크기에 따라 데이터 양이 변동되며, 샘플링 주기를 크게함으로써(즉, 단위시간당 샘플링 수를 작게함으로써) 소모 전력 계산에 필요한 계산량을 줄일 수 있다. 그리고, 그와 같이 줄어든 계산량만큼 전력 소모도 줄어든다.Since the current value due to the ADC value is digitally converted by sampling the battery current at a predetermined sampling period, the amount of data varies according to the size of the sampling period, and power consumption by increasing the sampling period (i.e., decreasing the number of samples per unit time) The amount of calculation required for calculation can be reduced. And, power consumption is also reduced by the amount of computation that has been reduced.
또한, 슬립모드에서의 기 설정된 전류치는 원격검침 단말 유닛이 슬립모드에 있을 때 배터리 전류를 별도의 측정장치로 측정하여 미리 결정한 값일 수 있다. 기 설정된 전류치는 메모리에 저장되어 보관될 수 있으며, 슬립모드의 소모전력 계산 시에 MCU가 읽어들여 슬립모드 시간 동안(△ts)의 소모 전력 계산에 이용된다.In addition, the preset current value in the sleep mode may be a value determined in advance by measuring the battery current with a separate measuring device when the remote meter reading terminal unit is in the sleep mode. The preset current value can be stored and stored in the memory, and is read by the MCU when calculating the power consumption in the sleep mode and used to calculate the power consumption during the sleep mode time (Δts).
MCU는 이와 같이 계산된 소모 전력을 배터리 전력에서 차감하여 현재의 배터리 잔량을 계산한다.The MCU calculates the current remaining battery capacity by subtracting the calculated power consumption from the battery power.
Claims (8)
배터리;
상기 유량 정보를 저장하는 메모리;
상기 외부 송신을 수행하는 통신모듈; 및
적어도 하나의 프로세서가 작동하는 작동모드와 모든 프로세서가 슬립 상태로 유지되는 슬립모드를 가지며, 상기 작동모드에서의 소모 전력은 상기 배터리의 출력 전류를 이용하고, 상기 슬립모드에서의 소모 전력은 기 결정된 전류치를 이용하여 얻어 상기 배터리의 잔량을 산출하는 배터리 잔량 프로세서를 구비한 MCU
를 포함하고,
상기 MCU는 제1 주기로 상기 미터링 유닛으로부터 상기 유량 정보를 수신하고 상기 메모리로 저장하도록 작동하는 유량 수신 프로세서와, 상기 제1 주기보다 큰 제2 주기로 상기 유량 정보를 외부 송신하기 위해 작동하는 외부 송신 프로세서를 추가로 포함하며,
상기 슬립모드는 상기 작동모드 보다 시간적으로 더 길게 설정되어 있고,
상기 외부 송신 프로세서는 상기 유량 수신 프로세서 작동 중에 작동하고, 상기 배터리 잔량 프로세서는 상기 유량 수신 프로세서 또는 외부 송신 프로세서의 작동 중에 작동하는,
원격검침 단말 유닛.In the remote meter reading terminal unit for periodically receiving flow rate information from a metering unit and transmitting the flow rate information to the outside through a communication network,
battery;
A memory for storing the flow rate information;
A communication module that performs the external transmission; And
It has an operation mode in which at least one processor operates and a sleep mode in which all processors are in a sleep state, and power consumption in the operation mode uses the output current of the battery, and the power consumption in the sleep mode is predetermined. MCU equipped with a battery remaining amount processor that calculates the remaining amount of the battery obtained by using a current value
Including,
The MCU is a flow rate receiving processor that operates to receive the flow rate information from the metering unit in a first cycle and store it in the memory, and an external transmission processor that operates to externally transmit the flow rate information in a second cycle greater than the first cycle. It further includes,
The sleep mode is set to be longer in time than the operation mode,
The external transmission processor operates during operation of the flow rate reception processor, and the battery remaining power processor operates during operation of the flow rate reception processor or an external transmission processor,
Remote meter reading terminal unit.
상기 MCU는 상기 배터리의 출력 전류는 상기 MCU로 입력되어 내부 ADC에 의해 변환된 전류인 것을 특징으로 하는 원격검침 단말 유닛.The method of claim 1,
In the MCU, the output current of the battery is a current input to the MCU and converted by an internal ADC.
상기 기 결정된 전류치는 상기 메모리에 저장된 전류치를 포함하는 원격검침 단말 유닛.The method of claim 1,
The pre-determined current value includes a current value stored in the memory.
상기 제1 주기는 1시간이고, 상기 제2 주기는 24시간이며,
상기 외부 송신 프로세서는 직전 주기의 외부 송신 이후에 수신된 모든 유량 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 원격검침 단말 유닛.The method of claim 1,
The first cycle is 1 hour, the second cycle is 24 hours,
The external transmission processor is a remote meter reading terminal unit, characterized in that for transmitting all the flow rate information received after the external transmission of the previous period.
상기 배터리 출력 전류를 측정하는 전류 측정 회로를 추가로 포함하고,
상기 전류 측정 회로는:
상기 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자 사이에 연결된 저항;
플러스 측이 상기 저항의 플러스 측에 연결되고, 마이너스 측이 상기 MCU의 입력 측으로 연결된 제1 전류 분배기;
마이너스 측이 상기 저항의 마이너스 측에 연결되고, 플러스측은 상기 제1 전류 분배기의 마이너스 측으로 연결된 제2 전류 분배기
를 포함하는 원격검침 단말 유닛.The method of claim 1,
Further comprising a current measuring circuit for measuring the battery output current,
The current measuring circuit is:
A resistance connected between a positive terminal and a negative terminal of the battery;
A first current divider having a positive side connected to the positive side of the resistor and a negative side connected to the input side of the MCU;
A second current divider with a negative side connected to the negative side of the resistor, and a positive side connected to the negative side of the first current divider
Remote meter reading terminal unit comprising a.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200001838A KR102167912B1 (en) | 2020-01-07 | 2020-01-07 | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator and Ultrasonic Meter and Remote Data Collectioin System Having the Same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200001838A KR102167912B1 (en) | 2020-01-07 | 2020-01-07 | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator and Ultrasonic Meter and Remote Data Collectioin System Having the Same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102167912B1 true KR102167912B1 (en) | 2020-10-20 |
Family
ID=73025186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200001838A KR102167912B1 (en) | 2020-01-07 | 2020-01-07 | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator and Ultrasonic Meter and Remote Data Collectioin System Having the Same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102167912B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022124438A1 (en) * | 2020-12-08 | 2022-06-16 | 아이에스테크놀로지 주식회사 | Metering data remote-collection terminal unit for variably changing data transmission time point according to communication sensitivity |
| KR102491870B1 (en) * | 2022-08-05 | 2023-01-30 | 김진택 | oT device for remote meter reading of water meters that can predict the lifespan of primary battery |
| US20230122033A1 (en) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Is Technologies Co., Ltd. | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator, and Ultrasonic Meter and Remote Data Collection System Having the Same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100662266B1 (en) * | 1999-06-15 | 2007-01-02 | 엘지전자 주식회사 | Battery Use Possibility Time Display Method in Mobile Terminal |
| JP2008534953A (en) * | 2005-03-31 | 2008-08-28 | エルジー・ケム・リミテッド | Apparatus and method for measuring current amount of battery cell using a plurality of detection resistors |
| KR20110016308A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | (주) 다이시스 | Measuring apparatus of battery current and calculation method of battery remaining amount and battery available time |
| KR101758343B1 (en) * | 2016-02-29 | 2017-07-31 | 한국수자원공사 | High-Efficiency Remote Meter Reading System And Method |
-
2020
- 2020-01-07 KR KR1020200001838A patent/KR102167912B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100662266B1 (en) * | 1999-06-15 | 2007-01-02 | 엘지전자 주식회사 | Battery Use Possibility Time Display Method in Mobile Terminal |
| JP2008534953A (en) * | 2005-03-31 | 2008-08-28 | エルジー・ケム・リミテッド | Apparatus and method for measuring current amount of battery cell using a plurality of detection resistors |
| KR20110016308A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | (주) 다이시스 | Measuring apparatus of battery current and calculation method of battery remaining amount and battery available time |
| KR101758343B1 (en) * | 2016-02-29 | 2017-07-31 | 한국수자원공사 | High-Efficiency Remote Meter Reading System And Method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022124438A1 (en) * | 2020-12-08 | 2022-06-16 | 아이에스테크놀로지 주식회사 | Metering data remote-collection terminal unit for variably changing data transmission time point according to communication sensitivity |
| US20230122033A1 (en) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Is Technologies Co., Ltd. | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator, and Ultrasonic Meter and Remote Data Collection System Having the Same |
| KR102491870B1 (en) * | 2022-08-05 | 2023-01-30 | 김진택 | oT device for remote meter reading of water meters that can predict the lifespan of primary battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102167912B1 (en) | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator and Ultrasonic Meter and Remote Data Collectioin System Having the Same | |
| EP3516344B1 (en) | Efficient battery-powered modular meter | |
| CA2819341C (en) | Method and apparatus for determining the mass of a fluid flowing through a flow rate meter in a consumption time interval | |
| EP2032231B1 (en) | System for remote utility metering and meter monitoring | |
| RU2337320C1 (en) | Water meter | |
| CN207881777U (en) | A kind of intelligent water meter system | |
| RU156181U1 (en) | METHOD FOR MEASURING LIQUID FLOWS PROTECTED FROM UNAUTHORIZED ACCESS | |
| CN111044120A (en) | Battery-operated fill level measuring device with residual life determining device | |
| US20230122033A1 (en) | Metering Data Collection Unit with Battery Energy Calculator, and Ultrasonic Meter and Remote Data Collection System Having the Same | |
| CN110487336B (en) | Field device | |
| US4531843A (en) | Calorimeter | |
| KR102638376B1 (en) | Gas data collecting device and gas consumption measuring system with a camera | |
| US20200309609A1 (en) | System and method for non-invasive heat measurement | |
| KR200356997Y1 (en) | Remote control one-piece electronic watt hour meter | |
| Memon et al. | Design and Implementation of Smart Flowmeter for Urban Water Metering | |
| JP2004219260A (en) | Gas meter, and gas meter monitoring system | |
| US20100286935A1 (en) | Methods for Extrapolating an Energy Measurement | |
| CN201034667Y (en) | Intelligent hot-water water meter having heat quantity measurement function | |
| CN103791949B (en) | The low-consumption wireless communication traffic gauge table of three kinds of flow informations of display | |
| RU2786779C1 (en) | Electricity meter with data logging | |
| KR20040014100A (en) | Development of digital wattmeter for module type remote metering function | |
| CN108597122B (en) | Prepaid gas reading method | |
| Mills et al. | Photo encoding of analog water meter for user access and payment system | |
| RU13256U1 (en) | ACCOUNT DEVICE FOR RESOURCES METERING DEVICES | |
| RU2263289C1 (en) | Device for measuring heat rate in heat supply system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |