KR100443825B1 - Electronic watt-hour meter that having perceiving function of surreptitious use of electricity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수용가에 설치된 전자식 전력량계에 있어서, 평상 시에는 각종 검침에 관한 데이터를 표시하고 내장된 전력선 통신 모뎀을 이용하여 상기의 데이터를 원격지로 전송하고, 도전이 발생하였을 경우 영상변류기를 사용하여 도전을 감지하고 전력선 통신 모뎀을 통해 원격지로 도전에 관한 데이터를 보낼 수 있도록 하는 도전 감지 기능을 갖는 전자식 전력량계에 관한 것이다.The present invention is an electronic watt-hour meter installed in a consumer, usually displays data on various meter readings, and transmits the data to a remote location by using a built-in power line communication modem, if a challenge occurs, using a video current transformer The present invention relates to an electronic electricity meter having a conduction detection function that detects a signal and transmits data about a challenge to a remote site through a powerline communication modem.
통상적으로, 전기공급업체는 수용가의 건축물 내에 전력량계를 설치하고 전선을 결선하여 계기의 설치를 완료하면 전기공급업체 관계자 외 다른 일반 전기 사용자가 계기를 조작할 수 없도록 봉인을 한다.Typically, the electricity supplier installs a electricity meter in the customer's building, connects the wires and completes the installation of the instrument.
그러나, 이러한 봉인에도 불구하고 일부의 전기 사용자들은 수용가에 설치된 전력량계 단자커버의 봉인을 해체하고, 단자커버를 개방한 다음 결선을 바꾸거나 혹은 임의의 전선을 연결하지 않는 등의 교묘한 방법으로 부정하게 전기를 사용하는 일이 가끔 발생하여, 전기공급업체와 고객 간에 전력요금에 관한 분쟁이 발생되어 왔다.However, in spite of such sealing, some electric users are unjustly inadequate by removing the sealing of the electricity meter terminal cover installed in the customer, opening the terminal cover and changing the wiring or not connecting any wires. The occasional use of electricity has led to disputes over electricity rates between utilities and customers.
상기와 같은 도전(盜電)이 발생할 경우 이것을 확인하는 방법으로는 전기공급업체의 검침원이 주기적으로 전력량계를 검침할 때, 봉인의 손상유무를 육안으로 확인하여 도전의 흔적이 있는지를 판단하였다.As a method of verifying the above-mentioned challenge, when the meter of the electricity supplier periodically reads the electricity meter, it was checked visually whether the seal was damaged and judged whether there was any trace of the challenge.
그러나, 상기와 같은 경우 종래의 전기공급업체가 설치한 봉인과 유사한 봉인을 사용하여 교묘하게 도전의 흔적을 숨길 수 있다.However, in such a case, a seal similar to a seal installed by a conventional electricity supplier may be used to subtly hide traces of challenge.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 1에서 보는 바와 같은 도전방지 장치를 구비한 전자식 전력량계가 제안되었다Therefore, in order to solve the above problems, an electronic wattmeter having an anti-conduction device as shown in FIG. 1 has been proposed.
상기의 도전방지 장치를 구비한 전자식 전력량계의 구성 및 동작을 도 1을 참고로 하여 자세히 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the electronic wattmeter provided with the anti-conduction device will be described in detail with reference to FIG. 1 as follows.
상기의 전자식 전력량계는 단자커버의 개방유무를 감지하여 단자 커버가 개방되었을 경우, 도전을 알리는 경보를 발생하고, 도전을 나타내는 데이터를 메모리에 기록하고, 원격통신장치를 사용하여 원격지에 도전을 나타내는 데이터를 전송한다.The electronic watt-hour meter detects the presence or absence of the terminal cover, generates an alarm to notify the user when the terminal cover is open, records the data indicating the challenge in the memory, and indicates the challenge to the remote site by using a telecommunication device. Send it.
상기의 전자식 전력량계는 크게 전원회로부(120), 전력/주파수 변환부(130), 디지털 회로부(140), 외부출력부(150)를 포함하여 구성된다.The electronic electricity meter is largely comprised of a power circuit unit 120, a power / frequency conversion unit 130, a digital circuit unit 140, an external output unit 150.
상기의 전원회로부(120)는 전원트랜스(121)와, 전원회로(122)와, 정전보상부(123)로 구성되고, 상기 전원트랜스(121)로부터 출력된 교류(AC)전압을 정류하여 각종 전자회로를 구동시키기 위한 직류(DC)전원으로 변환하고 상기 직류 전원을 각 전자회로로 공급한다.The power circuit unit 120 includes a power transformer 121, a power circuit 122, and an electrostatic compensator 123, and rectifies AC voltages output from the power transformer 121 to rectify various kinds of voltages. It converts into direct current (DC) power for driving an electronic circuit and supplies the direct current power to each electronic circuit.
상기 전력/주파수 변환부(130)는 전압신호 변환부(131)와 전류신호변환부(132)와, 승산기(133)와, 주파수 변환기(134)를 포함하여 구성되며, 저압전력선로(1)에서 전압과 전류를 검출하여 승산기(133)와 주파수 변환기(134)를 통과시켜 중앙처리장치(141)에서 사용할 수 있는 전기적인 신호로 변환한다.The power / frequency converter 130 includes a voltage signal converter 131, a current signal converter 132, a multiplier 133, and a frequency converter 134. Detects the voltage and the current through the multiplier 133 and the frequency converter 134 and converts it into an electrical signal that can be used in the central processing unit 141.
상기 디지털 회로부(140)는 중앙처리장치(141)와, 발진회로(142)와, 이이피롬(EEPROM; 143)과, 키입력부(144)와, 전원감시회로(145)와, 외부통신부(146)와 도전감지부(147)로 구성되며, 단자커버의 개방이 도전감지부(147)를 통하여 감지되었을때 도전을 알리는 경보를 외부출력부(150)로 출력하는 동작, 도전을 나타내는 데이터를 메모리에 기록하는 동작, 도전을 나타내는 알람을 원격으로 전송하는 동작 등을 제어하게 된다.The digital circuit 140 includes a central processing unit 141, an oscillating circuit 142, an EEPROM 143, a key input unit 144, a power monitoring circuit 145, and an external communication unit 146. ) And the conductive sensing unit 147, and outputs an alarm indicating the challenge to the external output unit 150 when an opening of the terminal cover is detected through the conductive sensing unit 147. Control of the operation of recording to the remote control, an operation of remotely transmitting an alarm indicating the challenge, and the like.
상기 외부출력부(150)는 액정표시장치(LCD; 151)와, 경보표시기(152)와, 부저발생부(153)를 포함하여 구성되며, 상기의 중앙처리장치(141)에 의해 제어되며 전자식 전력량계의 동작상태 및 계량 자료들을 디스플레이하며, 단자커버의 개방이 감지되었을때 도전을 알리는 경보표시를 외부로 출력한다.The external output unit 150 includes a liquid crystal display (LCD) 151, an alarm indicator 152, and a buzzer generator 153. The external output unit 150 is controlled by the central processing unit 141. It displays the operation status and metering data of the electricity meter and outputs an alarm indication to the outside when the opening of the terminal cover is detected.
그러나, 상기의 전자식 전력량계는 전력설비 이외에 각종 검침 데이터를 원격지로 전송하는 외부통신부(146)에서 사용하는 랜(LAN) 카드 또는 무선 통신용 단말기 등의 통신 장치들이 유선 또는 무선 통신망에 접속하여 각종 데이터를 전송하므로, 통신 장치들을 위한 통신선의 설치가 불가피하게 되어, 통신선의 설치비용이 과도하게 소요되어 실용화하기 어려운 문제점이 있다.However, the electronic watt-hour meter is connected to a wired or wireless communication network by communication devices such as a LAN card or a wireless communication terminal used by an external communication unit 146 for transmitting various meter reading data to a remote place in addition to a power facility. Since the transmission, the installation of communication lines for communication devices is inevitable, and the installation cost of the communication lines is excessively consumed, making it difficult to be practical.
또한, 상기와 같은 문제점 때문에 도전을 나타내는 데이터를 메모리에 저장하게 되면 검침원이 주기적으로 전력량계를 검침할 때, 저장된 데이터를 확인하여도전의 유무를 판단하게 되므로, 전력회사의 인력 및 비용이 낭비되는 문제점이 있다.In addition, when the data indicating the challenge is stored in the memory because of the problems described above, when the meter reader periodically reads the electricity meter, it checks the stored data to determine whether there is a challenge, the waste of manpower and cost of the power company There is this.
특히, 도전을 감지하는 것이 단순히 단자커버의 개방 유무로만 판단되기 때문에, 사고 또는 천재지변에 의하여 단자커버가 개방되어도 도전이라고 판단할 수 있는 문제점을 가지고 있다.In particular, since it is judged that the sensing of the conductor is merely the opening of the terminal cover, there is a problem that the determination can be determined even if the terminal cover is opened due to an accident or natural disaster.
따라서, 본 발명은 상기에 서술한 종래 기술이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전력선 통신 모뎀을 내장하여 구성하는 전자식 전력량계의 기능을 강화하여, 도전과 같은 부정한 방법으로 전기를 사용하는 것을 검출하여 원격지의 전력회사에 알리는 전자식 전력량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art described above, and it is possible to reinforce the function of the electronic wattmeter which includes a power line communication modem and use electricity in an illegal manner such as a challenge. An object of the present invention is to provide an electronic electricity meter that detects and notifies a remote power company.
특히, 본 발명은 기존에 전력선 통신 모뎀을 내장하고 있는 전자식 전력량계에 영상변류기를 추가로 구비하여, 간편하게 설치하고 사용할 수 있으며 추가 비용 부담이 적은 것을 특징으로 한다.In particular, the present invention is further provided with an image converter in an electronic wattmeter, which has a built-in power line communication modem, can be easily installed and used, and is characterized by low additional cost.
또한, 본 발명은 전력회사의 선로관리 비용의 절감 및 변압기 사고 예방과, 사고 발생 시 사고 위치 정보를 실시간으로 감지토록 하여 전력공급의 경제성과 안전성을 제고하고, 전력공급회사와 고객 사이의 상호 신뢰도를 향상시키는 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention improves the economics and safety of the power supply by reducing the line management cost of the power company and the prevention of transformer accidents, and by detecting the location of the accident in real time in real time, mutual reliability between the power supply company and the customer It is to provide a device for improving the.
도 1은 종래의 도전방지 장치를 구비한 전자식 전력량계의 블록도를 나타낸 도면.1 is a block diagram of an electronic wattmeter having a conventional anti-conduction device.
도 2는 본 발명이 적용된 전력선 통신 모뎀을 내장하고, 도전 감지가 가능한 전자식 전력량계의 블록도를 나타낸 도면.Figure 2 is a block diagram of an electronic power meter capable of detecting a challenge with a built-in power line communication modem to which the present invention is applied.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
1 : 저압전력선로 2 : 변류기1: low voltage power line 2: current transformer
3 : 영상 변류기 4 : 스위칭 파워부3: video current transformer 4: switching power unit
10 : 신호검출부 11 : 누설/도전 검출기10: signal detector 11: leakage / conduction detector
12 : 전류 검출기 13 : 전압 검출기12 current detector 13 voltage detector
14 : 제로크로스 검출기 20 : 콘트롤부14 zero cross detector 20 control unit
21 : A/D 변환부 22 : 연산 및 메모리부21: A / D converter 22: operation and memory
23 : 중앙처리장치 24 : 직렬통신 인터페이스23: central processing unit 24: serial communication interface
30 : 전력선 통신 모뎀부 31 : 라인커플러30: power line communication modem unit 31: line coupler
32 : 파워앰프 33 : 캐리어앰프32: power amplifier 33: carrier amplifier
34 : 캐리어콘트롤러 35 : 필터 및 앰프34: Carrier Controller 35: Filter and Amplifier
40 : 마이크로 프로세서부 41 : 중앙처리장치40: microprocessor unit 41: central processing unit
42 : 캐리어 오실레이터 43 : 직렬통신 인터페이스42 carrier oscillator 43 serial communication interface
50 : 디스플레이부 51 : LCD 구동부50: display unit 51: LCD driver
52 : LCD 표시부 120 : 전원회로부52 LCD display 120 power circuit
130 : 전력/주파수 변환부 140 : 디지털 회로부130: power / frequency converter 140: digital circuit
150 : 외부출력부150: external output unit
상기에 서술한 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명은 전력선 통신 모뎀이 내장된 전자식 전력량계를 설치하여 평상 시에는 상시점검을 통하여 통합 검침 데이터가 공급자에게 전송되고, 영상 변류기를 사용하여 도전이 검출되었을 경우에 원격지로 도전을 나타내는 데이터를 전송하여 신속한 대처를 할 수 있도록 하는 도전 감지 기능을 구비한 전자식 전력량계에 관한 것이다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides an electronic wattmeter with a built-in power line communication modem, and the integrated meter reading data is transmitted to the supplier through regular checks, and a challenge is detected using an image current transformer. In this case, the present invention relates to an electronic wattmeter having a conduction detection function for quickly responding by transmitting data representing a challenge to a remote place.
본 발명은 저압전력선로에 설치되어 누설 전류를 검출해내며 신호검출부의 누설/도전 검출기와 연결되는 영상변류기와, 저압전력선로에 설치되며 신호검출부의 전류검출기와 연결된 변류기와, 상기 변류기 및 영상변류기등으로부터 각종 전기적인 신호들을 검출해내는 신호검출부와, 상기 신호검출부로부터 출력되는 신호값을 디지털 신호로 변환하고 변환된 데이터를 연산ㆍ산출 및 저장하고 마이크로 프로세서부와 직렬통신 인터페이스로 연결된 콘트롤부와, 상기 콘트롤부와 양방향으로 통신하고 데이터 통신을 위한 데이터 통신용 프로그램이 내장되어 시스템을 제어하고 디스플레이부와 연결되어 데이터를 표시하는 것을 제어하는 마이크로 프로세서부와, 상기 마이크로 프로세서부에서 처리된 데이터를 외부에 표시하는 디스플레이부와, 상위 데이터 집속기의 송출명령과 상기 저장된 데이터를 저압전력선로를 통해 전력선 통신으로 송ㆍ수신하는 전력선 통신 모뎀부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is installed on a low-voltage power line to detect the leakage current and connected to the leakage / conduction detector of the signal detection unit, a current transformer is installed on the low-voltage power line and connected to the current detector of the signal detection unit, the current transformer and the image transformer A signal detector which detects various electrical signals from the digital camera, a control unit connected to a microprocessor unit and a serial communication interface by converting the signal value output from the signal detector into a digital signal, calculating, calculating and storing the converted data; And a microprocessor unit for bidirectionally communicating with the control unit and a data communication program for data communication to control a system and to display data in connection with a display unit, and externally process data processed by the microprocessor unit. Display and display on It is configured for sending a command and the stored data in the data collection portion shorthand power line communication modem for receiving and transmitting a power line communication through the power line to the low pressure characterized.
특히, 본 발명의 핵심은 저압전력선로에 영상변류기를 설치하여 영상 변류기에 흐르는 전기신호를 검출하고 이를 디지털 신호로 변환 및 연산하고, 상기 연산된 데이터를 저장 및 전송할 수 있도록 하고, 상기 데이터를 원격지로 전송하기 위한 전력선 통신 모뎀을 내장하도록 하는 구성에 있다.In particular, the core of the present invention is to install a video current transformer in a low-voltage power line to detect the electrical signal flowing to the video current transformer, convert and calculate it into a digital signal, to store and transmit the calculated data, and to remotely And a power line communication modem for transmitting data.
상기 영상변류기는 대단히 적은 누설전류도 정확하게 검출하는 것으로, 저압전력선로에 누전 또는 도전이 없는 상태에서는 영상변류기를 통해 흐르는 전류와 돌아가는 전류가 같은 수치가 나오지만, 누전 또는 도전이 발생한 상태에서는 영상변류기를 통해 흐르는 전류에는 차이가 생기고, 상기의 전류차에 의해서 영상변류기에 자속이 생기므로 영상변류기는 이 때는 도전 또는 누전이 발생했다고 보고, 누전/도전 검출기로 신호를 보내게 된다.The current transformer accurately detects a very small leakage current, and in a state in which there is no short circuit or conduction in the low voltage power line, the current flowing through the current transformer and the return current are the same. Since there is a difference in the current flowing through it, and the magnetic flux is generated in the image current transformer by the current difference, the image current transformer sees that a conduction or a short circuit has occurred at this time, and sends a signal to the earth leakage / conduction detector.
본 발명은 전력량계에서 필요한 신호를 신호검출부를 사용하여 검출한 다음, 신호검출부에서 검출된 신호는 콘트롤부의 A/D 변환부로 입력시켜 디지털 신호로 변환한 후 콘트롤부의 직렬통신 인터페이스를 거쳐 콘트롤부의 연산 및 메모리부로 전달하며, 콘트롤부의 연산 및 메모리부는 전송받은 신호들을 이용하여 저압전력선로 및 변압기의 운영자료를 연산 및 산출하여 저장하게 된다.According to the present invention, a signal required by a power meter is detected using a signal detector, and then the signal detected by the signal detector is input to an A / D converter of the controller, converted into a digital signal, and then calculated through the serial communication interface of the controller. The memory unit calculates and calculates and stores the operation data of the low voltage power line and the transformer using the received signals.
이 때, 연산된 데이터는 영상변류기에 흐르는 전류의 크기와 변화율, 전력량 및 지속 시간 등을 포함한다.In this case, the calculated data includes the magnitude and rate of change of the current flowing through the image current transformer, the amount of power and the duration.
상기의 연산 및 메모리부에서 산출된 데이터는 직렬통신 인터페이스를 통해 마이크로 프로세서부의 중앙처리장치로 전송되고, 마이크로 프로세서부에서는 데이터를 디스플레이부로 전송하고, 또한 데이터 통신에 적합한 데이터를 만들어 전력선 통신 모뎀부로 전송한다.The data calculated by the operation and memory unit is transmitted to the central processing unit of the microprocessor unit through the serial communication interface, and the microprocessor unit transmits the data to the display unit, and also makes data suitable for data communication to the power line communication modem unit. do.
상기 디스플레이부에서는 데이터를 외부에서 전력량계의 상태를 알아볼 수 있도록 표시하고, 전력선 통신 모뎀부는 마이크로 프로세서부로부터 전송받은 데이터를 상위 데이터 집속기의 송출명령에 의해 전송하는 동작을 하는 것을 특징으로 하는 장치이다.The display unit displays data so that the state of the electricity meter can be recognized from the outside, and the power line communication modem unit is configured to transmit data received from the microprocessor unit by a transmission command of the upper data concentrator. .
상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention configured and operated as described above are as follows.
도 2는 본 발명이 적용되는 도전 감지가 가능한 전자식 전력량계의 블록도를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a block diagram of an electronic power meter capable of detecting a conductivity to which the present invention is applied.
본 발명은 저압전력선로(1)에 설치되어 신호를 측정하는 변류기(2) 및 영상변류기(3)와, 저압전력선로에서 측정되는 신호를 검출하는 신호검출부(10)와, 상기 신호검출부(10)로부터 출력되는 신호값을 연산하여 검침 데이터 및 누설/도전에 의해 발생한 데이터를 연산 및 산출하여 저장하고 마이크로 프로세서부(40)로 송신하는 콘트롤부(20)와, 상위 데이터 집속기의 송출명령과 저장된 데이터를 저압전력선로(1)를 통해 전력선 통신으로 송ㆍ수신하는 전력선 통신 모뎀부(30)와, 상기 전력선 통신 모뎀부(30)와 상기 콘트롤부(20)는 서로 데이터를 주고 받을 수 있도록 연결되어 있고, 통합 검침 데이터 및 그 이외의 데이터를 처리하여 데이터 통신을 위한 통신용 프로그램이 내장되어 있는 마이크로 프로세서부(40)와, 상기 마이크로 프로세서부(40)와 연결되어 외부에서 검침 데이터들을 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부(50)로 구성되어 있다.The present invention includes a current transformer 2 and an image current transformer 3 installed on the low voltage power line 1 to measure a signal, a signal detector 10 to detect a signal measured on the low voltage power line, and the signal detector 10. A control unit 20 for calculating, storing, and reading the meter reading data and the data generated by leakage / challenge by transmitting the signal value outputted from the control unit; and sending commands to the microprocessor unit 40; The power line communication modem unit 30 and the power line communication modem unit 30 and the control unit 20 transmit and receive data to and from the power line communication through the low voltage power line 1 so as to exchange data with each other. A microprocessor unit 40 connected to the microprocessor unit 40 having a built-in communication program for data communication by processing integrated meter reading data and other data, and connected to the microprocessor unit 40 It is composed of a display unit 50 for display to confirm the meter data in the unit.
상기 저압전력선로(1)에는 전류를 측정하는 변류기(2)와 누전 및 도전에 의해 전류의 값이 변화되는 것을 감지하는 영상변류기(3)가 설치되어 있다.The low voltage power line 1 is provided with a current transformer 2 for measuring a current and an image current transformer 3 for detecting a change in the value of the current due to a short circuit and a conduction.
상기 신호검출부(10)는 상기의 변류기(2)로부터 전류를 검출하는 전류검출기(12)와, 저압전력선로(1)에서 전압을 검출하는 전압검출기(13)와, 영상변류기(3)로부터 누전 및 도전이 발생하고 있다는는 신호를 검출하는 누전/도전 검출기(11)와, 저압전력선로에 연결되어 전압과 전류의 위상차를 감지하여 제로크로스점을 검출하는 제로 크로스 검출기(14)로 구성되어 있다.The signal detector 10 includes a current detector 12 for detecting a current from the current transformer 2, a voltage detector 13 for detecting a voltage in the low voltage power line 1, and a short circuit from the image current transformer 3. And a leakage / conduction detector 11 for detecting a signal that a conduction is occurring, and a zero cross detector 14 connected to a low voltage power line and detecting a zero cross point by detecting a phase difference between a voltage and a current.
상기 콘트롤부(20)는 신호검출부(10)에서 출력된 아날로그 신호를 직렬통신 인터페이스(24)와 연산 및 메모리부(22)에서 사용할 수 있는 디지털 신호로 변경하는 A/D 변환부(21)와, A/D 변환부(21)와 연산 및 메모리부(22) 사이의 데이터 전송을 하는 직렬통신 인터페이스(24)와, 입력되는 디지털 신호를 연산하여 변압기의 운영자료를 연산 및 산출하여 저장하는 연산 및 메모리부(22)와, 이들 데이터를 전송하기 위한 통신포트인 직렬통신 인터페이스(24)로 이루어 진다.The control unit 20 and the A / D conversion unit 21 for converting the analog signal output from the signal detector 10 into a digital signal that can be used in the serial communication interface 24 and the calculation and memory unit 22 and And a serial communication interface 24 for transmitting data between the A / D converter 21 and the calculation and memory unit 22, and an operation of calculating, calculating and storing operating data of the transformer by calculating an input digital signal. And a memory unit 22 and a serial communication interface 24 which is a communication port for transmitting these data.
상기 A/D 변환부(21)와 연산 및 메모리부(22)를 묶어서 콘트롤부(20)의 중앙처리장치(23)를 구성한다.The A / D conversion unit 21 and the operation and memory unit 22 are bundled to form a central processing unit 23 of the control unit 20.
상기 마이크로 프로세서부(40)는 전력선 통신 모뎀부(30)로 각종 정보를 전달하기 위한 동기신호를 발생하는 캐리어 오실레이터(Carrier Oscillator; 42)와, 데이터 통신을 위한 데이터 통신용 프로그램이 내장되어 시스템을 제어하고 각종 정보를 디스플레이부(50)에서 외부로 출력할 수 있도록 LCD 구동부(51)를 구동하는 중앙처리장치(41)와, 콘트롤부(20)와 양방향으로 통신하고 데이터를 중앙처리장치(41)로 보내는 역할을 하는 직렬통신 인터페이스(43)로 구성되어 있다.The microprocessor unit 40 includes a carrier oscillator 42 generating a synchronization signal for transmitting various types of information to the power line communication modem unit 30, and a data communication program for data communication. And a central processing unit 41 for driving the LCD driving unit 51 to output various information from the display unit 50 to the outside, and communicating with the control unit 20 in both directions, and transmitting data to the central processing unit 41. It consists of a serial communication interface 43 to play a role.
상기 전력선 통신 모뎀부(30)는 상기 마이크로 프로세서부(40)의 캐리어 오실레이터(42)의 발진 주파수에 실려 출력되는 각종 검침 데이터를 제어하여 전송하는 캐리어 콘트롤러(Carrier Controller; 34)와 캐리어앰프(33)로부터 출력되는 캐리어신호를 전력 증폭하여 저압전력선로(1)와 연결된 라인커플러(31)에 전송하는 파워앰프(32)와, 저압전력선로(1)에 연결된 데이터 집속기(미도시)로부터 수신되는제어신호는 라인커플러(31)와 필터 및 앰프(35)를 통해 마이크로 프로세서부(40)의 직렬통신 인터페이스(43)로 전송하도록 구성되어 있다.The power line communication modem unit 30 is a carrier controller 34 and a carrier amplifier 33 for controlling and transmitting various metering data output on the oscillation frequency of the carrier oscillator 42 of the microprocessor unit 40. Power amplifier 32 to amplify the carrier signal output from the power transmission line to the line coupler 31 connected to the low-voltage power line 1, and receives from a data concentrator (not shown) connected to the low-voltage power line (1) The control signal is configured to be transmitted to the serial communication interface 43 of the microprocessor unit 40 through the line coupler 31, the filter and the amplifier 35.
상기 디스플레이부(50)는 상기 마이크로 프로세서부(40)로부터 구동신호를 받아 동작하는 LCD 구동부(51)와, 상기의 LCD 구동부(51)에 의해 동작하여 외부에서 전력량계의 상태를 알 수 있도록 외부에 출력해주는 LCD 표시부(52)로 구성되어 있다.The display unit 50 is operated by the LCD driver 51 and the LCD driver 51 operating by receiving a drive signal from the microprocessor unit 40 so that the external state of the electricity meter can be known from the outside. LCD display unit 52 that outputs.
상기에 구성된 장치를 이용하여 도전 감지 기능을 구비한 전자식 전력량계의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the electronic wattmeter with a conductive sensing function using the above-configured device as follows.
수용가에 공급되는 저압전력선로(1)에 설치된 변류기(2) 및 영상 변류기(3) 등으로부터 발생되는 각각의 전기적인 신호들은 그 신호에 해당되는 검출부(11,12,13,14)로 입력되며, 상기 각 검출부를 거쳐서 출력된 아날로그 신호는 콘트롤부(20)의 중앙처리장치(23)의 A/D 변환부(21)로 입력되어 디지털 신호로 변환된 후 콘트롤부(20)의 직렬통신 인터페이스(24)를 거쳐 콘트롤부(20)의 연산 및 메모리부(22)로 전달되고, 연산 및 메모리부(22)는 설정된 프로그램에 의해 전월지침ㆍ현재지침ㆍ유효전력량ㆍ무효전력량ㆍ역율 등의 연산과정을 거친 후 연산된 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 직렬통신 인터페이스(24)를 통하여 마이크로 프로세부(40)로 전송하게 된다.The electrical signals generated from the current transformer 2 and the image current transformer 3 installed in the low voltage power line 1 supplied to the customer are input to the detectors 11, 12, 13, 14 corresponding to the signals. The analog signal output through the detection unit is input to the A / D conversion unit 21 of the central processing unit 23 of the control unit 20, converted into a digital signal, and then the serial communication interface of the control unit 20. It is transferred to the operation unit of the control unit 20 and the memory unit 22 via the operation 24, and the operation unit and the memory unit 22 perform calculations such as the previous month's instructions, the present guidelines, the effective power amount, the reactive power amount, the power factor, and the like by the set program. After the process, the calculated data is stored, and the stored data is transmitted to the micro processor 40 through the serial communication interface 24.
상기의 연산 및 메모리부(22)에서 연산되어나온 데이터들은 전압ㆍ전류 및 전월검침, 현재지침 등과 같은 검침 데이터 및 고객별 전압, 전류, 역율, 이상 전압등과 같은 변압기의 운영자료뿐만 아니라 누전 또는 도전으로 인하여 영상변류기(3)로부터 영상에 흐르는 전류의 크기와 변화율, 전력량 및 지속시간 등에 관한 데이터를 포함한다.The data calculated by the calculation and memory unit 22 is not only the reading data such as voltage, current and the month and month reading, the current guide, and the operating data of the transformer such as voltage, current, power factor, abnormal voltage, etc. The data includes data on the magnitude and rate of change of the current flowing from the image current transformer 3 to the image, the amount of power and the duration.
또한, 지락사고가 발생한 경우 인접한 전력량계로부터 검출되는 각각의 영상전류의 크기를 비교하여, 사고 발생 위치를 검출할 수 있다.In addition, when a ground fault occurs, the magnitude of each image current detected from an adjacent wattmeter may be compared to detect an accident occurrence location.
상기 콘트롤부(20)의 연산 및 메모리부(22)에 저장된 상기의 데이터는 마이크로 프로세서부(40)로 전송되어 상기 설비의 고유번호와 결합되고, 상기 설비의 고유번호를 포함하는 데이터는 저압전력선로(1)에 연결된 데이터 집속기(미도시)로부터 전송되는 송출명령에 의해 전력선 통신 모뎀부(30)를 통하여 원격지로 송신하게 된다.The data stored in the operation and memory unit 22 of the control unit 20 is transmitted to the microprocessor unit 40 and combined with the unique number of the facility, the data including the unique number of the facility is a low-voltage power line The transmission command transmitted from a data concentrator (not shown) connected to the furnace 1 transmits to the remote place through the power line communication modem unit 30.
또한, 상기의 마이크로 프로세서부(40)는 콘트롤부(20)로부터 받은 데이터를 LCD 표시장치(50)에 표시하기 위해 LCD 구동부(51)를 구동하는 동작을 한다.In addition, the microprocessor unit 40 operates to drive the LCD driver 51 to display the data received from the controller 20 on the LCD display device 50.
전력선 통신 모뎀부(30)가 데이터를 송신하는 과정은, 먼저 저압전력선로(1)에 연결되는 데이터 집속기(미도시)로부터 마이크로 프로세서부(40)에 저장된 데이터의 송출명령이 하달되면, 상기 데이터 집속기(미도시)와 전자식 전력량계 사이에는 전력선 통신이 이루어짐에 따라, 상기 송출명령은 저압전력선로(1)를 통하여 전력선 통신 모뎀부(30)의 라인커플러(31)에 수신됨으로써 송출명령에 해당하는 통신신호만을 추출하게 되며, 상기 추출된 통신신호는 필터 및 앰프(35)를 통과함으로써 특정주파수 대역만을 여과하고, 여과된 신호를 동조 증폭하여 마이크로 프로세서부(40)의 직렬통신 인터페이스(43)를 통해 수신하게 되고, 상기 수신된 송출명령은 중앙처리장치(41)에 전달된다.In the process of transmitting data by the power line communication modem unit 30, when a command for transmitting data stored in the microprocessor unit 40 is received from a data concentrator (not shown) connected to the low voltage power line 1, the power line communication modem unit 30 receives the data. As power line communication is performed between the data concentrator (not shown) and the electronic electricity meter, the transmission command is received by the line coupler 31 of the power line communication modem unit 30 through the low voltage power line 1 to the transmission command. Only the corresponding communication signal is extracted, and the extracted communication signal passes through the filter and the amplifier 35 to filter only a specific frequency band, and to co-amplify and filter the filtered signal. The serial communication interface 43 of the microprocessor unit 40 is extracted. ), And the received transmission command is transmitted to the CPU 41.
전력선 통신 모뎀부(30)로부터 데이터의 송출명령이 수신되면 마이크로 프로세서부(40)의 중앙처리장치(41)에 설정된 프로그램에 의해 저장된 데이터를 전송하게 된다.When the data transmission command is received from the power line communication modem unit 30, the data stored by the program set in the central processing unit 41 of the microprocessor unit 40 is transmitted.
상기의 데이터는 전력선 통신 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(34)에 인가됨에 따라 캐리어 오실레이터(42)에 의해 발생되는 캐리어신호에 데이터 정보를 실어 출력시키게 되며, 상기 신호는 캐리어앰프(33)와 파워앰프(32)를 거쳐 전압 및 전력증폭시킨 다음, 라인커플러(31)를 경유하여 저압전력선로(1)로 송신하게 되고, 상기 저압전력선로(1)를 통해 송신되는 데이터정보는 전력선 통신으로 데이터 집속기(미도시)로 송신되는 것이다.As the data is applied to the carrier controller 34 of the power line communication modem unit 30, data information is loaded on the carrier signal generated by the carrier oscillator 42, and the signal is output to the carrier amplifier 33. The voltage and power amplification are performed through the power amplifier 32 and then transmitted to the low voltage power line 1 through the line coupler 31, and the data information transmitted through the low voltage power line 1 is a power line communication. It is transmitted to a data collector (not shown).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 전력선 통신 모뎀을 내장하고 있는 전자식 전력량계에 추가로 영상변류기를 구비하여 도전 또는 누전 등 부정한 전기 사용을 검출하여 전력회사의 도전으로 인한 전력손실을 막을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is provided with an image current transformer in addition to the electronic wattmeter embedded with a conventional power line communication modem to detect the use of electrical power, such as conduction or short-circuit to prevent power loss due to the challenge of the utility company It works.
또한, 본 발명은 전력회사의 검침원이 주기적으로 수용가를 방문하여 전력량계를 검침하지 않고서도, 전력선 통신 모뎀을 사용하여 각종 데이터를 원격지의 센터로 전송하여, 통합 검침 및 도전 또는 누전 유무를 판단할 수 있으므로, 전력회사의 인력 및 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be used to determine the presence of integrated meter reading and challenge or short-circuit by transmitting a variety of data to a remote site using a power line communication modem without the meter reader of the utility company visits the customer periodically and read the meter Therefore, there is an effect that can reduce the manpower and cost of the utility company.
특히 본 발명은 전력회사의 선로관리 비용의 절감, 변압기 사고 예방, 사고 발생시 사고 위치 등의 정보를 알 수 있으므로 전력공급회사와 고객 사이의 전력요금에 의한 분쟁을 줄이고, 신뢰를 향상시킬 수 있는 효과를 기대해 볼 수 있다.In particular, the present invention can reduce the line management cost of the power company, prevent the transformer accident, the location of the accident, such as the accident location information can reduce the dispute caused by the power bill between the power company and the customer, the effect of improving the trust You can expect.
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