KR20030029428A - The Communication Converter for connecting between Eletronic Electricity meter and wireless MODEM located in shading area of mobile network. - Google Patents
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Abstract
Description
계량기에 대한 효율적인 검침의 한가지 방법으로써 이동통신망을 이용한 원격검침방식이 있다. 이동통신망을 이용한 원격검침은 도 1에서 나타낸 바와 같이 검침대상인 계량기(4), 계량기와 직렬정합을 통해서 검침정보를 수집하는 무선모뎀장치(5), 무선모뎀장치에 초기 정보를 설정하는 검침서버 측 무선모뎀(2), 이동통신망(3)을 통하여 검침정보를 수신하는 무선데이터 처리 시스템(7), 데이터 서비스 망(8)을 통하여 최종적인 검침정보를 보관하는 검침서버(1)로 구성한다. 도 1과 같이 이동통신망을 이용한 원격검침방식에서 계량기와 무선모뎀장치는 직렬통신방식인 RS-232 신호방식으로 정합하며 동일한 장소에 설치한다. 그런데 무선모뎀장치를 설치할 장소가 이동통신망의 음영지역이면 무선모뎀장치를 이동통신망의 음영지역이 아닌 장소에 설치해야 하는 한편 무선모뎀장치와 계량기 사이는 여전히 RS-232 신호방식의 정합을 유지해야 한다. 그러나 RS-232 신호방식을 사용한 계량기와 무선모뎀 사이의 데이터 전송은 수십 미터까지 만 전송이 가능하기 때문에 여전히 무선모뎀장치가 이동통신망의 음영지역이 아닌 장소에 설치하기에는 많은 문제점이 있다.One method of efficient meter reading is a remote metering method using a mobile communication network. As shown in FIG. 1, the remote meter reading using the mobile communication network has a meter (4) on the bed, a wireless modem device (5) for collecting meter reading information through serial matching with the meter, and a meter reading server side for setting initial information on the wireless modem device. A wireless data processing system 7 for receiving meter reading information through a wireless modem 2, a mobile communication network 3, and a metering server 1 for storing final metering information through a data service network 8. In the remote metering method using a mobile communication network as shown in FIG. 1, the meter and the wireless modem device are matched with the RS-232 signal method, which is a serial communication method, and installed in the same place. However, if the place where the wireless modem device is to be installed is in the shaded area of the mobile communication network, the wireless modem device should be installed in the place that is not the shaded area of the mobile communication network, while the wireless modem device and the meter still have to maintain the RS-232 signaling. . However, since the data transmission between the meter and the wireless modem using RS-232 signaling can only transmit up to several tens of meters, there are still many problems for the wireless modem device to be installed in a non-shaded area of the mobile communication network.
또한 기존의 RS-232/RS-422 변환기로는 다양한 기종의 계량기와의 정합이 불가능하므로 그대로 사용하기에는 부적절하다. 이것은 계량기 제조회사마다 RS-232 통신 프로토콜이 상이하기 때문에 모든 기종의 계량기와의 정합과 통신이 가능하도록 해야 하고, 계량기 측과 무선모뎀장치 측에 여러대의 변환기로 통신망을 구성해야 하는 문제점이 있다.In addition, existing RS-232 / RS-422 converters are not suitable for use as they are not compatible with various types of meters. Since RS-232 communication protocols are different for each meter manufacturer, it is necessary to enable matching and communication with all types of meters, and there is a problem of configuring a communication network with multiple converters on the meter side and the radio modem device side.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기존의 방식은 도 2에서 나타낸 바와 같이, 이동통신망의 음영지역이 아닌 장소에 안테나를 설치하고, 이동통신 중계장치(6)를 무선모뎀장치가 위치한 장소에 설치하여 안테나와 이동통신 중계장치(6)를 선로로 연결하여 음영지역에 설치된 무선모뎀장치를 통한 원격검침을 실현한다. 그러나 이러한 이동통신 중계장치를 통한 음영지역 해소방안은 이동통신 중계장치(6)의 비용이 고가이고 안테나와 이동통신 중계장치와의 선로 연결에 많은 비용이 소요된다.Existing methods for solving the above problems, as shown in Figure 2, by installing the antenna in a place other than the shaded area of the mobile communication network, the mobile communication relay device 6 in the place where the wireless modem device is located By connecting the antenna and the mobile communication relay device 6 by a line, remote meter reading through a wireless modem device installed in a shadow area is realized. However, the method of eliminating the shadow area through the mobile communication relay device is expensive for the mobile communication relay device 6 and a lot of cost for the line connection between the antenna and the mobile communication relay device.
본 발명은 계량기와 이동통신망 무선모뎀장치를 사용하여 원격지에서 계량기에 대한 검침을 실시하는 원격검침에 있어서 계량기와 무선모뎀장치간의 거리가 멀어서 RS-232 신호방식으로 직접 정합할 수 없는 경우와 무선통신망의 음영지역 내에 설치되어 있는 계량기 측과 무선모뎀장치 측에 각각 통신변환장치를 사용하고 동 장치를 통하여 상호 접속할 수 있도록 하는 통신변환장치의 개발과 구성에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RS-232 신호방식으로 정합하는 계량기와 무선모뎀장치에서 계량기와 무선모뎀장치가 입력한 RS-232 신호인 Rx, Tx, DCD, RI, RTS, CTS, DTR, DSR신호를 본 발명의 통신변환장치를 사용하여 RS-422 신호방식으로 변환하여 송수신 하되, 양측이 RS-422 신호방식으로 변환하여 처리하는 신호 중 적어도 Rx, Tx, DCD, RI 신호가 포함되는 통신방식으로써 계량기와 무선모뎀장치가 직접 RS-232 신호방식으로 정합하여 동작하는 것과 동일한 효과로 작동하도록 하였으며, 두 개의 통신변환장치사이에서 필요한 RS-422 신호선이 최소가 되도록 고안하였다. 따라서 원격검침에서 무선모뎀장치가 음영지역에 위치한 경우 이동통신 중계장치를설치하여 음영지역을 해소하는 기존 방식에 비하여 저렴한 비용으로 음영지역을 해소할 수 있도록 하였다.The present invention is a remote meter reading the meter at a remote location using the meter and the mobile communication network wireless modem device in the distance between the meter and the wireless modem device can not be directly matched by RS-232 signaling method and wireless communication network The present invention relates to the development and configuration of a communication conversion device using a communication conversion device on the meter side and the radio modem device side installed in a shaded area of the device and interconnecting the same through the device. RS-232 signals Rx, Tx, DCD, RI, RTS, CTS, DTR, and DSR signals inputted by the meter and the wireless modem device from the meter and the wireless modem device matched by the RS using the communication conversion device of the present invention. Transmit and receive by converting to -422 signal system, but at least Rx, Tx, DCD, RI signal of both sides converted to RS-422 signal system and processed As was the meter and the wireless modem device to operate with the same effects as those that operate by directly matching the RS-232 signaling, was designed with two RS-422 communication conversion signal lines required between the apparatus is minimized. Therefore, when the wireless modem device is located in the shadow area in the remote meter reading, the mobile communication relay device is installed to solve the shadow area at a lower cost than the conventional method of eliminating the shadow area.
본 발명은 이동통신방식의 원격검침에서 계량기와 무선모뎀장치가 RS-232 신호방식으로 정합하기 때문에 동일한 장소에 두어야 하는 제약이 생기고, 이 때 무선모뎀장치가 이동통신망의 음영지역에 위치하게 되는 것을 피하기 위해서 계량기와 무선모뎀장치 사이에 통신변환장치를 두어 계량기와 무선모뎀장치 사이의 전송거리 문제를 저렴한 비용으로 해결하기 위한 것이다.In the present invention, since the meter and the wireless modem device match the RS-232 signaling method in the mobile communication method, there is a restriction to be placed in the same place, and the wireless modem device is located in the shadow area of the mobile communication network. To avoid this problem, a communication converter is installed between the meter and the wireless modem device to solve the problem of transmission distance between the meter and the wireless modem device at low cost.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 계량기용 통신변환장치와 무선모뎀장치용 통신변환장치를 개발하였고, 동 장치를 사용하여 경제적인 통신망 구성이 되도록 한다.In order to achieve the above object, the present invention has developed a communication conversion device for a meter and a communication conversion device for a wireless modem device, so that the economic communication network configuration using the device.
도 1은 이동통신망에 접속되어 원격검침을 하기 위한 구성도를 나타낸 것이며, 도 2는 기존의 이동통신 중계장치를 사용한 원격검침 구성도를 나타낸 것이다.1 is a block diagram for remote meter reading connected to a mobile communication network, Figure 2 shows a remote meter reading configuration using a conventional mobile communication relay device.
도 3은 본 발명에 사용되는 계량기 측에 정합하는 통신변환장치 구조도이며, 도 4는 무선모뎀장치 측에 정합하는 통신변환장치 구조도이다. 도 5는 계량기 측 통신변환장치와 무선모뎀장치 측 통신변환장치 사이의 결선도이다.3 is a structure diagram of a communication converter matching the meter side used in the present invention, Figure 4 is a structure diagram of a communication converter matching the radio modem device side. 5 is a connection diagram between the meter-side communication converter and the wireless modem device-side communication converter.
도 6은 본 발명의 통신변환장치를 포함하는 이동통신망에 정합하는 구성도이며, 도 7은 계량기와 무선모뎀장치 간 초기접속을 위한 흐름도이다. 도 8은 계량기 측 무선모뎀장치의 동작 흐름도이고, 도 9는 계량기와 무선모뎀장치 간의 계량기 정보 획득 절차 시 사용하는 신호에 대한 흐름도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration for matching a mobile communication network including a communication converter of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart for initial connection between a meter and a wireless modem device. 8 is a flowchart illustrating an operation of a meter-side wireless modem device, and FIG. 9 is a flowchart illustrating signals used in a procedure of acquiring meter information between a meter and a wireless modem device.
도 10은 계량기 내에 저장되어 있는 정보를 획득하기 위한 절차를 나타낸 것이다.10 shows a procedure for obtaining information stored in the meter.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.
도 3는 계량기(4)와 정합하는 통신변환장치(9) 구조도로서, 계량기 측 통신변환장치(9)가 계량기(4) 측으로 출력하는 신호인 RTS신호는 계량기(4)측에서 입력하는 신호인 CTS신호와 통신변환장치 내에서 상호 연결한다. 계량기(4) 측으로 출력하는 DSR 신호는 RS-232 신호처리부(12)에서 입력포트를 접지시킨 포트의 출력을 계량기 측의 DSR 신호로 연결한다. Rx, Tx, DCD, RI 신호는 RS-232 신호처리부(12), 광전변환부(13)와 RS-422 신호처리부(14)로 연결한다.3 is a structural diagram of the communication converter 9 matching with the meter 4, wherein the RTS signal, which is a signal output from the meter-side communication converter 9 to the meter 4, is a signal input from the meter 4 side. Interconnect between the CTS signal and the communication converter. The DSR signal output to the meter 4 side connects the output of the port grounded at the input port by the RS-232 signal processor 12 to the DSR signal of the meter side. The Rx, Tx, DCD, and RI signals are connected to the RS-232 signal processor 12, the photoelectric converter 13, and the RS-422 signal processor 14.
도 4는 무선모뎀장치(5)와 정합하는 통신변환장치(10) 구조도로서 무선모뎀장치(5) 측과는 RS-232방식으로 정합하고, 계량기 측 통신변환장치(9)와는 RS-422방식으로 정합한다. Rx, Tx, DCD, RI 신호를 RS-232 신호처리부(18), 광전변환부(19)와 RS-422 신호처리부(20)로 연결한다.4 is a structural diagram of a communication converter 10 matching with the wireless modem device 5, which is matched with the wireless modem device 5 in the RS-232 manner, and the meter-side communication converter 9 in the RS-422 manner. Match with. The Rx, Tx, DCD, and RI signals are connected to the RS-232 signal processor 18, the photoelectric converter 19, and the RS-422 signal processor 20.
도 5은 계량기 측 통신변환장치(9)와 무선모뎀장치 측 통신변환장치(10) 사이에 Rx, Tx, DCD, RI 신호를 RS-422 신호방식으로 교환하기 위한 결선도이다.5 is a connection diagram for exchanging Rx, Tx, DCD, and RI signals by RS-422 signaling between the meter-side communication converter 9 and the wireless modem device-side communication converter 10.
도 6은 계량기 측 통신변환장치(9)와 무선모뎀장치 측 통신변환장치(10)를 사용하여 원격검침을 위한 계량기와 이동통신망 사이의 구성도로서, 각각의 통신변환장치는 계량기(4) 및 무선모뎀장치(5)와 RS-232신호방식으로 정합하며 계량기 측 통신변환장치(9)와 무선모뎀장치 측 통신변환장치(10) 사이는 RS-422 신호방식으로 정합한다.FIG. 6 is a schematic diagram of a meter and a mobile communication network for remote meter reading using the meter-side communication converter 9 and the wireless modem device-side communication converter 10. Each communication converter includes a meter 4 and The wireless modem device 5 is matched with the RS-232 signal system, and the meter-side communication converter 9 and the wireless modem device-side communication converter 10 are matched with the RS-422 signal system.
이와 같은 구성 상태에서 계량기(4)와 무선모뎀장치(5) 사이의 장치들에게 전원을 인가하면 도 7과 같은 초기화 과정을 수행한다. 계량기(4)에 전원을 인가하면 DTR(S1)신호가 계량기 측 통신변환장치(9)로 출력된다. 한편 계량기 측 통신변환장치에 전원을 인가하면 DSR(S2)신호가 계량기로 출력한다. DSR(S2)신호를 받은 계량기(4)는 RTS(S3)신호를 계량기 측 통신변환장치(9)로 출력한다. 계량기 측 통신변환장치(9)로 입력한 RTS(S3)신호는 CTS(S4)신호와 상호 연결되어 있으므로 CTS(S4)신호는 계량기(4)로 입력하게 된다. CTS(S4)신호를 받은 계량기(4)는 무선모뎀장치(5)와의 연결상태를 확인하기 위해서 Tx 신호단자를 통하여 AT명령(S5)을 내보낸다. 계량기 측 통신변환장치(9)에 입력된 AT명령(S5)은 도 3의 콘넥터(11), RS-232 신호처리부(12), 광전변환부(13), RS-422 신호처리부(14) 및 콘넥터(16)를통하여 전원이 인가되어 대기상태에 있는 도 4의 콘넥터(22), RS-422 신호처리부(20), 광전변환부(19), RS-232 신호처리부(18) 및 콘넥터(17)를 통과하여 무선모뎀장치(5)의 Rx 신호단자로 입력된다. AT명령(S5)을 수신한 무선모뎀장치(5)는 AT명령응답(S7)을 Tx 신호단자를 통하여 내보내고, 동시에 DCD(S6) 신호를 Tx 신호가 송출되는 동안 계속 인가되도록 내보낸다. 무선모뎀장치 측 통신변환장치(10)에 입력된 AT명령응답(S7)은 도 4의 콘넥터(17), RS-232 신호처리부(18), 광전변환부(19), RS-422 신호처리부(20) 및 콘넥터(22)를 통하여 도 3의 콘넥터(16), RS-422신호처리부(14), 광전변환부(13), RS-232 신호처리부(12), 콘넥터(11)를 통과하여 계량기(4)의 Rx 신호단자로 입력된다. 한편 DCD(S6) 신호는 무선모뎀장치(5)의 DCD 신호단자에서 출력되어 두 개의 통신변환장치를 거쳐 계량기(4)의 DCD 신호단자로 입력된다. 상기의 과정을 거치면 계량기 측 무선모뎀장치(5)은 계량기(4)와의 초기화 과정이 완료되어 도 8의 동작 천이도에서 대기상태(S9)가 된다.In this configuration, when power is applied to the devices between the meter 4 and the wireless modem device 5, an initialization process as shown in FIG. 7 is performed. When power is applied to the meter 4, the DTR (S1) signal is output to the meter-side communication converter 9. On the other hand, when power is applied to the communication converter of the meter side, the DSR (S2) signal is output to the meter. The meter 4 receiving the DSR (S2) signal outputs the RTS (S3) signal to the meter side communication converter 9. Since the RTS (S3) signal input to the meter-side communication converter 9 is interconnected with the CTS (S4) signal, the CTS (S4) signal is input to the meter 4. The meter 4 receiving the CTS (S4) signal sends an AT command (S5) through the Tx signal terminal to check the connection state with the wireless modem device (5). The AT command S5 input to the meter-side communication converter 9 is connected to the connector 11, RS-232 signal processor 12, photoelectric converter 13, RS-422 signal processor 14 of FIG. 4, the RS-422 signal processing unit 20, the photoelectric conversion unit 19, the RS-232 signal processing unit 18, and the connector 17 shown in FIG. ) Is input to the Rx signal terminal of the wireless modem device (5). Upon receiving the AT command S5, the wireless modem device 5 sends the AT command response S7 through the Tx signal terminal, and simultaneously sends the DCD S6 signal to continue to be applied while the Tx signal is transmitted. AT command response (S7) input to the communication conversion device 10 of the wireless modem device side is connected to the connector 17, RS-232 signal processing unit 18, photoelectric conversion unit 19, RS-422 signal processing unit (Fig. 20) and the connector 22 passes through the connector 16 of FIG. 3, the RS-422 signal processor 14, the photoelectric converter 13, the RS-232 signal processor 12, and the connector 11, It is input to the Rx signal terminal of (4). On the other hand, the DCD (S6) signal is output from the DCD signal terminal of the radio modem device 5 and is input to the DCD signal terminal of the meter 4 via two communication converters. After the above process, the meter-side wireless modem device 5 completes an initialization process with the meter 4 and becomes a standby state S9 in the operation transition diagram of FIG. 8.
이후 검침서버(1)는 계량기 측 무선모뎀장치(5)에 대하여 무선모뎀 설정절차(S10)를 수행한다. 무선모뎀 설정절차(S10)가 완료되면 계량기 측 무선모뎀장치(5)는 계량기(4)로부터 설정된 주기에 따라서 계량기 데이터를 자동적으로 획득하게 된다.(S11)Thereafter, the meter reading server 1 performs a wireless modem setting procedure S10 for the meter-side wireless modem device 5. When the wireless modem setting procedure S10 is completed, the meter-side wireless modem device 5 automatically obtains meter data according to a period set from the meter 4 (S11).
계량기(4)와 계량기 측 무선모뎀장치(5)간에 계량기 데이터 획득(S11)을 위한 절차는 도 9와 같다. 무선모뎀장치(5)가 계량기(4)에게 RI(S13) 신호를 보내고 난 후, 전달하려고 하는 내용을 Tx 신호로 보냄(S15)과 동시에 같은 기간 동안DCD(S14) 신호를 보낸다. 명령을 수신한 계량기(4)는 응답(S16)을 Tx 신호로 보낸다.The procedure for acquiring the meter data (S11) between the meter 4 and the meter-side wireless modem device 5 is shown in FIG. 9. After the radio modem device 5 sends the RI (S13) signal to the meter 4, the radio modem device 5 transmits the contents to be transmitted as a Tx signal (S15) and at the same time sends a DCD (S14) signal. The meter 4 receiving the command sends a response S16 as a Tx signal.
이와 같은 방식을 사용하여 계량기(4)와 계량기 측 무선모뎀장치(5)간 검침 데이터 획득을 위한 절차(S11)는 도 10과 같다. 먼저 무선모뎀장치(5)로부터 계량기(4)로의 접속 요구 메시지를 송신한다(S17). 무선모뎀장치(5)는 계량기(4)로부터의 접속 응답 메시지를 수신하고(S18), 인증 메시지를 전송하고(S19), 계량기(6)로부터 인증 응답을 수신한다(S20). 그러나 (S19)와 (S20) 단계에서 계량기 종류에 따라 인증 기능이 지원되지 않을 경우에는 무시하고 다음 단계를 수행하게 된다. 그리고 무선모뎀장치(5)는 계량기(4)로 검침을 요구하고(S21), 계량기 정보를 수신한다(S22). 계량기(4)로부터 검침을 완료하면 계량기(4)로 접속 해제를 요구하고(S23), 계량기(4)로부터 접속 해제 응답(S24)을 수신하면 계량기 정보 획득 절차(S11)가 완료되었고, 이후 계량기 측 무선모뎀장치(5)는 이동통신망의 데이터 서비스를 이용하여 검침 정보 패킷을 도 1의 검침서버(1)로 전송한다(S12).The procedure (S11) for acquiring the meter reading data between the meter 4 and the meter-side wireless modem device 5 using this method is shown in FIG. 10. First, a connection request message from the radio modem apparatus 5 to the meter 4 is transmitted (S17). The wireless modem device 5 receives a connection response message from the meter 4 (S18), transmits an authentication message (S19), and receives an authentication response from the meter 6 (S20). However, if the authentication function is not supported according to the type of meter in steps S19 and S20, the next step is ignored. The wireless modem device 5 requests meter reading from the meter 4 (S21), and receives meter information (S22). Upon completion of the meter reading from the meter 4, a disconnection request is made to the meter 4 (S23), and upon receipt of a disconnection response (S24) from the meter 4, the meter information acquisition procedure (S11) is completed. The wireless modem device 5 transmits the metering information packet to the metering server 1 of FIG. 1 using a data service of a mobile communication network (S12).
상기의 과정을 거치면 계량기에 대한 검침이 완료되며, 이 후에는 계량기 측 무선모뎀장치(5)에 설정된 검침 주기에 따라 계량기 측 무선모뎀장치(5)가 계량기(4)에서 검침정보를 획득하고, 상기의 과정을 반복함으로써 자동으로 원격검침기능을 수행한다.After the above process, the meter reading is completed. After that, the meter-side wireless modem device 5 acquires meter reading information from the meter 4 according to the metering period set in the meter-side wireless modem device 5. The remote meter reading function is automatically performed by repeating the above process.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은,As described above, the present invention,
무선모뎀장치를 이동통신망의 음영지역이 아닌 장소에 설치하고 통신변환장치를 통하여 계량기와 정합하는 신호를 RS-422 신호방식으로 변환하여 계량기 측에 보내고, 계량기 측의 통신변환장치가 다시 RS-422 신호를 RS-232 신호로 변환하여 계량기와 정합하는 방식을 채택함으로써 이동통신망의 음영지역을 해결하고, 계량기와 무선모뎀장치 간에 RS-232 신호방식으로 정합해야 하는 조건을 모두 만족하는 저렴한 수단을 제공한다.Install the wireless modem device in the shadow area of the mobile communication network, convert the signal matching with the meter through RS-422 signaling method through the communication converter, and send it to the meter, and the communication converter of the meter is RS-422 again. By adopting a method of converting a signal into an RS-232 signal and matching it with a meter, it provides an inexpensive means to solve the shadow area of the mobile communication network and satisfy all the conditions that must be matched by the RS-232 signal method between the meter and the wireless modem device. do.
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