KR100494580B1 - 열량계의 원격 검침 시스템 - Google Patents

열량계의 원격 검침 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격지에서 열량계를 원격 검침 및 관리하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 원격 검침 시스템은 각 세대 또는 각 열 사용 단지에 설치되어 상기 열량계의 사용 열량을 포함한 검침 데이터, 상기 열량계의 장애 상태 및 상기 열량계에 공급되는 유체의 압력에 관한 데이터 중 전부 또는 일부를 검출하는 다수의 원격 검침용 열량계 모듈; 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈 모두와 연결되어, 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈에서 검출된 상기 열량, 장애 상태 및 유체 압력에 관한 데이터 중 전부 또는 일부를 수집하여 저장하는 통신 모듈; 및 상기 원격지에 배치되어, 지정된 검침 시간마다 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈로부터 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터를 이용하여 상기 열량계의 열량 검침, 장애 상태 감시 및 유체 압력 감시를 수행하는 원격 검침 센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 열량계에서 발생하는 각종 장애 상태와 유체의 압력을 원격지에서 별도의 장비없이 감시할 수 있으므로 열량계의 관리 및 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.

Description

열량계의 원격 검침 시스템{System for Telemetering Calorimeters}
본 발명은 열량계의 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열량계의 열량 검침 데이터를 원격 수집하고, 열량계의 장애 상태를 원격 감시 및 관리하는 열량계의 원격 검침 시스템에 관한 것이다.
열량계는 중앙 난방 및 지역 난방을 실시하는 아파트나 공동 주택과 같은 집단 거주지의 각 세대에 설치되어, 각 세대에서 사용하는 열량을 계량하여 표시하는 데 사용된다. 또한, 열량계는 가정용의 각 세대용 열량계 뿐만 아니라 산업용 열량계로도 사용된다. 산업용 열량계의 사용예는 지역 난방 공사에서 각 아파트 단지의 공조실에 온수를 이용하여 열을 공급하고, 각 아파트 단지의 공조실에서 열 교환을 하여 각 세대에 열을 공급한다. 이때, 지역 난방 공사에서 각 아파트 단지의 공조실에 열량계가 설치된다. 이하의 명세서에서 열 사용 단지라 함은 각 세대와 달리 아파트 단지, 빌라, 오피스텔 등의 난방 공사에서 열을 공급받는 단지를 의미한다.
각 세대 또는 열 사용 단지에 설치된 열량계에서 계량된 열량은 해당 지역의 주관 사업소에 소속되어 있는 검침원이 단위 기간별, 예컨대, 월별로 가가호호 또는 열 사용 단지별로 방문하여 열량계가 지시하고 있는 값을 읽어 기록한다. 검침원에 의해 기록된 검침 내용은 해당 주관 사업소에서 집계되어 각 세대별 또는 열 사용 단지별로 사용 열량에 대한 납부 고지서의 형태로 발부된다.
근래, 전술한 바와 같이 검침원의 직접 방문에 의한 검침 방식을 개선하여 각 세대 또는 각 열 사용 단지마다 설치된 열량계에서 산출된 열량 값을 원격으로 검침하는 원격 검침용 열량계 모듈이 제안되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 원격 검침용 열량계 모듈의 개략적인 블럭 구성도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원격 검침용 열량계 모듈은 각 세대 또는 각 열 사용 단지마다 설치되어 있으며, 공급 온도 센서(102), 회수 온도 센서(104) 및 유량 감지부(106)와 각 세대 또는 열 사용 단지의 단자함(Terminal Box)(108)에 연결된 열량 연산 모듈(110) 및 통신 모듈(120)을 포함하며, 공급관(142)으로부터 공급되고, 환류관(144)을 통하여 환류되는 유체로부터 각 세대 또는 각 열 사용 단지의 사용 열량을 검출한다.
공급 온도 센서(102)는 공급관(142)을 통하여 공급되는 유체의 공급 온도를 검출하고, 회수 온도 센서(104)는 환류관(144)을 통하여 회수되는 유체의 회수 온도를 검출한다.
공급관(142)과 환류관(144)을 연결하는 관체(146) 내부에는 유체의 흐름에 따라 회전하는 임펠러(148)와 임펠러(148)의 상단에 원판 형태로 설치되어 임펠러(148)와 함께 회전하는 영구 자석(150)이 설치되어 있다. 유량 감지부(106)는 관체(146)의 외부에서 영구 자석(150)과 인접한 위치에 배치되어 영구 자석(150)의 회전에 따른 극성 변화를 감지하는 자기 센서를 포함한다. 유량 감지부(106)는 영구 자석(150)의 극성 변화의 회수에 따라 유체의 유량을 산출하고, 검출된 유량에 따라 단위 유량 마다 한 개의 유량 펄스를 발생한다.
단자함(108)은 각 세대 또는 각 열 사용 단지 내에 외부의 전화선(117)과 상용 AC 전원선(118)을 인입하고 세대 내 또는 열 사용 단지 내 배선을 위한 복수개의 배선(131, 132, 134, 135)을 갖는 터미널 단자이다.
열량 연산 모듈(110)은 각 세대 또는 열 사용 단지의 해당 열 기구에서 소비되는 열량을 연산하여 연산된 결과를 표시하는 기능을 수행하며, 열량 연산부(112), 표시부(114) 및 전원부(116)를 구비한다.
열량 연산부(112)는 유량 감지부(106)에서 제공된 유량 펄스를 카운트하여 유량을 계산하고, 계산된 유량, 공급 온도 센서(102) 및 회수 온도 센서(104)에 의해 검출된 공급 온도와 회수 온도와의 차에 열량 환산 계수를 곱하여 각 세대 또는 열 사용 단지(건물 또는 열 기구)에서 사용한 열량을 계산한다. 또한, 열량 연산부(112)는 원격 검침을 위하여 계산된 단위 열량 마다 한 개의 열량 펄스를 발생한다. 열량 연산부(112)에 의해 발생된 열량 펄스는 유량 감지부(106)로부터 수신한 유량 펄스와 함께 단자함(108)의 배선(132 및 133)을 통해 펄스의 형태로 통신 모듈(120)로 전달한다.
표시부(114)는 유량 센서(106)에 의해 검출된 유량과 열량 연산부(112)에서 계산된 열량을 누적하여 문자나 숫자 등으로 표시한다.
전원부(116)는 AC-DC 변환기를 구비하며, 단자함(108)의 배선(131)을 통하여 제공되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 열량 연산 모듈(110)에 공급한다.
통신 모듈(120)은 단자함(108)의 전화선(117)에 연결된 공중 통신망(PSTN: Public Switched Telephone Network)(140)을 통하여 원격지의 검침 센터(150)에 연결되어 있으며, 열량 연산 모듈(110)에서 전달받은 열량과 유량에 관한 데이터를 검침 센터(150)로 전송하는 기능을 수행한다. 통신 모듈(120)은 펄스 접속부(122), 제어부(124), 모뎀부(126) 및 전원부(128)를 구비한다.
펄스 접속부(122)는 단자함(108)의 배선(133)을 통하여 열량 연산 모듈(110)으로부터 전달된 열량 펄스와 유량 펄스를 수신하여 제어부(124)로 전달한다.
제어부(124)는 펄스 접속부(122)를 통하여 수신된 열량 펄스와 유량 펄스를 이용하여 각 세대 또는 각 열 사용 단지에서 사용한 열량과 유량을 계산하여 원격 검침을 위한 검침 데이터를 생성한다. 제어부(124)에 의해 생성된 검침 데이터는 단자함(108)의 배선(135)을 통하여 모뎀부(126)로 제공된다.
모뎀부(126)는 단자함(108)의 전화선(117)에 연결되어 있으며, 제어부(124)로부터 제공된 검침 데이터를 전화선(117)을 경유하여 공중 통신망(140)을 통하여 원격지의 검침 센터(150)로 전송한다.
그러나, 전술한 원격 검침용 열량계 모듈에 있어서, 공급 온도 센서(102), 회수 온도 센서(104) 또는 유량 감지부(106)는 오래 사용하는 경우 노후되어 고장이 쉽게 발생할 수 있다. 특히, 공급 온도 센서(102)와 회수 온도 센서(104)는 항시 고온의 유체에 노출되어 있어서 잦은 고장을 일으킨다. 공급 온도 센서(102), 회수 온도 센서(104) 또는 유량 감지부(106)에서 고장이 발생하는 경우, 이들 공급 온도 센서(102), 회수 온도 센서(104) 또는 유량 감지부(106)의 고장 상태를 알아보기 위하여 검침원이 원격 검침용 열량계 모듈이 설치된 현장을 방문하여 직접 확인하여야 한다. 따라서, 원격 검침 열량계 모듈의 장애 발생 시점부터 원격 검침 열량계 모듈에 대한 복구 조치를 취하기까지 원격 검침용 열량계 모듈이 설치된 세대 또는 열 사용 단지의 사용 열량에 대한 검침이 불가능하였다.
또한, 열량 연산 모듈(110)과 통신 모듈(120)을 연결하는 단자함(108)의 배선(132 및 133)에서 노이즈(Noise)나 채터링(Chattering) 등이 발생하는 경우, 열량 연산 모듈(110)로부터 통신 모듈(120)로 전송되는 열량 펄스와 유량 펄스에서 에러가 발생하며, 이러한 에러에 의해 열량 연산 모듈(110)에서 계산된 열량이 원격 검침 센터(150)에서 확인된 열량과 큰 차이가 발생하는 문제가 있었다.
또한, 각 세대 또는 열 사용 단지에 설치된 공급관에서 유체가 누수되어 유체의 압력이 낮아지는 장애가 발생할 수 있지만, 현재 이러한 장애 상태를 검출하는 장치 및 방법이 없었다.
그러므로, 본 발명은 열량계에서 검침된 열량 관련 데이터의 전송 에러를 최소화하는 원격 검침 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 원격 검침 센터에서 열량계의 장애 상태를 원격 감시하는 원격 검침 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열량계가 설치된 현장에서 유체의 공급 압력을 원격 감시하는 원격 검침 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 원격지에서 열량계를 원격 검침 및 관리하는 시스템은, 각 세대 또는 열 사용 단지에 설치되어 상기 열량계의 사용 열량을 포함한 검침 데이터, 상기 열량계의 장애 상태 및 상기 열량계에 공급되는 유체의 압력에 관한 데이터 중 전부 또는 일부를 검출하는 다수의 원격 검침용 열량계 모듈; 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈 모두와 연결되어, 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈에서 검출된 상기 열량, 장애 상태 및 유체 압력에 관한 데이터 중 전부 또는 일부를 수집하여 저장하는 통신 모듈; 및 상기 원격지에 배치되어, 지정된 검침 시간마다 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈로부터 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터를 이용하여 상기 열량계의 열량 검침, 장애 상태 감시 및 유체 압력 감시를 수행하는 원격 검침 센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라서 구성된 원격 검침 시스템의 블럭 구성도를 도시한다.
본 발명의 원격 검침 시스템은 다수의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204), 통신 모듈(206), 통신망(208) 및 원격 검침 센터(210)를 포함한다.
각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)은 각 세대 또는 열 사용 단지마다 설치되어 있으며, 각 세대 또는 열 사용 단지의 보일러 등 열 기구에서 사용된 열량을 계산하고, 각종 장애 상태를 감시하며 열 기구에 공급되는 유체의 압력을 검출한다. 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)에 의해 계산된 열량을 포함한 각종 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터는 통신 모듈(206)로 제공된다.
통신 모듈(206)에는 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)이 종속적으로 병렬 연결되어 있다. 통신 모듈(206)은 직렬 통신을 수행하여 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)에서 검침된 열량, 공급 압력 및 각종 장애 상태를 수집하여 저장한다. 통신 모듈(206)에서 수집 및 저장된 열량, 공급 압력 및 각종 장애 상태에 관한 데이터는 원격 검침 센터(210)의 검침 요구 시마다 통신망(208)을 통하여 원격 검침 센터(210)로 전송된다.
통신 모듈(206)에 병렬로 연결된 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204) 중의 어느 하나, 예컨대, 원격 검침용 열량계 모듈(202)은 통신 모듈(206)과 함께 하나의 시스템으로 구성될 수 있다. 본 발명에서, 통신 모듈(206)과 원격 검침용 열량계 모듈(202)이 합체된 모듈을 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)이라 지칭한다. 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)의 통신 모듈(206)에 종속적으로 병렬 연결된 원격 검침용 열량계 모듈(204)은 원격 검침용 슬레이브 열량계 모듈이라 지칭한다. 이러한 각각의 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)과 원격 검침용 슬레이브 열량계(204)는 통상 인쇄회로기판(PCB)의 형태로 제작된다.
원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)은 아파트나 공동 주택과 같은 집단 거주 단지마다 또는 아파트의 동 단위마다 하나의 세대 또는 하나의 열 사용 단지에만 설치되고, 원격 검침용 슬레이브 열량계 모듈(204)는 나머지 각 세대 또는 열 사용 단지마다 설치되어 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)의 통신 모듈(206)에 병렬로 연결된다. 본 발명에서, 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)과 원격 검침용 슬레이브 열량계(204)로 구분하여 설치함으로써 종래 기술에서와 같이 각 세대 또는 열 사용 단지마다 열량 연산 모듈과 통신 모듈을 합체한 원격 검침용 열량계 모듈에 비하여 설치 비용을 상당히 절감할 수 있다.
통신망(208)은 통신 모듈(206)에서 원격 검침 센터(210)와 통신을 위하여 사용되는 유선 모뎀, 유선 랜, 전용선 등을 이용한 공중 통신망을 포함한다. 또한, 통신망(208)은 통신 모듈(206)에서 무선 모뎀, 무선 랜, RF(Radio Frequency) 모듈 등을 사용하는 경우 무선 통신망을 포함할 수도 있다.
원격 검침 센터(210)는 원격지에서 통신망(208)을 통하여 통신 모듈(206)과 연결되어 통신 모듈(206)에서 수집 및 저장된 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 검침 데이터를 수집하는 컴퓨터 시스템으로 구성된다. 원격 검침 센터(210)는 원격 검침 모듈(212), 모뎀부(214) 및 저장부(216)를 구비한다.
원격 검침 모듈(212)은 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)을 관리 및 운용하고, 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)로부터 각종 검침 데이터를 수집하고, 수집된 검침 데이터를 이용한 각종 통계 분석, 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 장애 상태 감시, 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 운용 파라미터 설정 및 공급 압력을 감시하여 현장에 설치된 열량계의 상태를 관리하는 컴퓨터 시스템에 내장되는 소프트웨어 프로그램이다. 원격 검침 모듈(212)은 정해진 정기 검침 시간마다 또는 운용자에 의한 임의의 시간에 모뎀부(214)를 이용하여 통신 모듈(206)에 데이터 호를 연결하여 통신 모듈(206)이 임시 저장하고 있는 검침 데이터를 가지고 온다.
모뎀부(214)는 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)과 통신하는 다이얼 업(Dial-Up) 모뎀으로 구성된다. 모뎀부(214)는 원격 검침 모듈(212)의 제어에 따라 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)과 접속하여 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 검침 데이터, 공급 압력 및 장애 상태 등에 관한 데이터를 수신한다.
저장부(216)는 모뎀부(214)를 통하여 수신된 검침 데이터, 공급 압력 및 장애 상태 등에 관한 데이터를 저장하는 기능을 수행하며, 통상 컴퓨터 시스템의 하드디스크로 구성된다.
도 3은 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)과 통신 모듈(206)의 상세 구성을 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)은 공급 온도 센서(302), 회수 온도 센서(304), 유량 감지부(306), 압력 감지부(308), 단자부(312), 연산 및 제어부(314), 표시부(316), 저장부(318), 전원부(320) 및 통신 모듈 접속부(322)를 구비하며, 통신 모듈(206)은 열량 연산 모듈 접속부(332), 저장부(334), 통신 제어부(336) 및 모뎀부(338)를 구비한다.
공급 온도 센서(302)는 유체가 공급되는 공급관에 설치되어 공급관으로 흐르는 유체, 즉 물의 온도에 따라 저항 값이 변화되는 온도 저항 센서로 구성된다. 공급 온도 센서(302)는 유체의 온도를 검출하여, 검출된 유체의 공급 온도를 단자부(312)를 통하여 연산 및 제어부(314)로 제공한다.
회수 온도 센서(304)는 열 교환된 유체가 회수되는 환류관에 설치되어 환류관을 통하여 회수되는 유체의 온도에 따라 저항 값이 변화되는 온도 저항 센서로 구성된다. 회수 온도 센서(304)는 검출된 유체의 회수 온도를 단자부(312)을 통하여 연산 및 제어부(314)로 제공한다.
유량 감지부(306)는 열량계의 공급관을 통과하는 유체의 흐름을 감지하고, 유체의 흐름을 나타내는 유속과 공급관의 단면적을 이용하여 공급 유량을 계산한다. 또한, 유량 감지부(306)는 계산된 단위 유량 마다 한 개의 유량 펄스를 발생하고, 발생된 유량 펄스를 단자부(312)를 통하여 연산 및 제어부(314)로 제공한다.
압력 감지부(308)는 열량계의 공급관에 설치되어 공급관에 흐르는 유체의 압력에 따라 전류량이 변화하는 압력 센서로 구성된다. 압력 감지부(308)에서 검출된 압력의 변화를 나타내는 전류량은 단자부(312)를 통하여 연산 및 제어부(314)로 제공되어 유체의 압력을 감지할 수 있도록 한다.
단자부(312)는 PCB 형태의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)에서 단지 터미널 단자 부품만 실장하여 선(Wire)을 연결할 수 있도록 구성된 단자(Terminal)이다. 이러한 단자부(312)는 열량 각 세대 또는 열 사용 단지 내에 외부의 전화선(321)과 상용 AC 전원선(323)을 인입하고 각 세대 또는 열 사용 단지 내 실내 배선을 위한 복수개의 배선(324, 325, 326, 327, 328, 329, 330)을 갖는 단자(Terminal)이다. 단자부(312)은 상용 AC 전원선(323)을 통하여 전원부(320) 및 통신 모듈(206)에 필요한 전원을 공급한다. 단자부(312)의 배선(324, 325, 326, 327)에는 각기 공급 온도 센서(302), 회수 온도 센서(304), 유량 감지부(306) 및 압력 감지부(308)가 연결되어 있으며, 배선(328, 329 및 330)에는 각기 연산 및 제어부(314), 전원부(320) 및 모뎀부(338)가 연결되어 있다.
연산 및 제어부(314)는 단자부(312)의 배선(324, 325, 326)을 통하여 공급 온도 센서(302), 회수 온도 센서(304) 및 유량 감지부(306)에서 제공된 공급 온도, 회수 온도 및 유량 펄스를 이용하여 열량을 계산하며, 단자부(312)의 배선(327)을 통하여 압력 감지부(308)에서 제공된 전류량의 변화에 따른 유체의 압력을 계산한다. 연산 및 제어부(314)에 의해 계산되는 열량 및 유체 압력은 다음과 같이 설명된다.
연산 및 제어부(314)는 공급 온도 및 회수 온도와의 온도 차(Δt)를 계산하고, 유량 펄스를 카운트하여 유량 값을 계산하며, 온도 차(Δt)와 유량 값에 열량 환산 계수(K)를 곱하여 열량 값을 구한다. 이러한 열량 값은 일정 시간 간격마다 또는 유량 감지부(306)에서 유량 펄스가 발생 할 때마다 계산되며, 원격 검침 센터(210)의 검침 요구시마다 원격 검침 센터(210)로 전송된다.
연산 및 제어부(314)는 압력 감지부(308)에서 유체의 압력에 따라 발생하여 제공된 4 mA ~ 20 mA 의 전류 값을 전압 값으로 변환하고, 변환된 전압 값을 디지털 전압 값으로 변환하여 압력 데이터로서 사용한다. 연산 및 제어부(314)에 의해 생성된 압력 데이터는 원격 검침 센터(210)에서 요구할 때마다 열량 값의 검침 데이터와 함께 원격 검침 센터(210)에 전송된다.
또한, 연산 및 제어부(314)는 공급 온도 센서(302), 회수 온도 센서(304), 유량 감지부(306), 압력 감지부(308) 및 전원부(320) 등의 장애를 감시하는 기능을 수행한다. 연산 및 제어부(314)에 의한 공급 온도 센서(302), 회수 온도 센서(304), 유량 감지부(306), 압력 감지부(308) 및 전원부(320)의 장애 감시 기능은 아래와 같이 설명된다.
연산 및 제어부(314)는 공급 온도 센서(302) 및 회수 온도 센서(304)에 대하여 각기 온도 상한 값과 온도 하한 값의 범위를 설정하여, 공급 온도 센서(302) 및 회수 온도 센서(304)에 의해 검출된 공급 온도와 회수 온도가 각기 설정된 온도 상한 값과 하한 값의 범위를 벗어나는 경우 공급 온도 센서(302) 및 회수 온도 센서(304)에서 장애가 발생한 것으로 판단하고 장애 상태를 원격 검침 센터(210)로 보고한다.
연산 및 제어부(314)는 유량 감지부(306)에서 발생하는 유량 펄스 수에 상한 값의 범위를 설정하여, 유량 감지부(306)에서 발생된 유량 펄스 수가 설정된 상한 값의 범위를 벗어날 때 유량 감지부(306)에서 장애가 발생한 것으로 판단하고, 장애 상태를 원격 검침 센터(210)로 보고한다.
연산 및 제어부(314)는 상한 압력 값에 대응하는 상한 전류 값과 하한 압력 값에 대응하는 하한 전류 값을 설정하고, 압력 감지부(308)에서 측정된 전류 값이 설정된 상한 전류 값과 하한 전류 값의 범위에서 벗어나는 경우에 압력 감지부(308)에서 장애가 발생한 것으로 판단하고, 장애 상태를 원격 검침 센터(210)로 보고한다. 상한 및 하한 전류 값은 필요에 따라 임의로 정해질 수 있으나, 하한 전류 값은 3 mA ∼5 mA, 상한 전류 값은 15 mA ∼ 25 mA 인 것이 바람직하다.
연산 및 제어부(314)는 전원부(320)에서 급격한 전압 변동 등이 발생할 때, 전원부(320)에서 장애가 발생한 것으로 판단하고, 장애 상태를 원격 검침 센터(210)로 보고한다.
전술한 바와 같이 연산 및 제어부(314)에서 검출된 열량, 장애 상태 및 압력은 원격 검침 센터(210)의 검침 요구시마다 원격 검침 센터(210)로 보고된다. 연산 및 제어부(314)에서 원격 검침 센터(210)로 정기적이고 주기적으로 보고를 하기 위해서는 정확한 시간 정보가 필요하다. 대개의 경우, 시간 정보는 연산 및 제어부(314)에서 자체적으로 생성되는 리얼 타임 클럭(Real Time Clock)을 이용할 수 있지만, 리얼 타임 클럭은 오랜 시간이 경과하면 원격 검침 센터(210)의 시간 정보와 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 시간 정보에 오차가 발생하고, 이 오차는 점차로 누적된다. 이를 방지하기 위하여, 본 발명에서는 원격 검침 센터(210)에서 정기적인 검침을 할 때 원격 검침 센터(210)의 시간 정보를 각 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)에 통보하여 수정할 수 있도록 함으로써, 오랜 시간이 지나더라도 시간 정보에 오차가 발생하지 않도록 한다.
표시부(316)는 연산 및 제어부(314)에서 계산된 공급 온도, 회수 온도, 공급 열량, 공급 유량, 장애 상태 및 유체 압력 등을 숫자, 문자 또는 도형으로 표시한다. 표시부(316)에서 표시되는 열량이나 유량은 연산 및 제어부(314)에 의해 공급 열량 및 공급 유량이 계산될 때마다 누적된 값으로 표시되며, 일정한 기간, 예컨대, 월 단위로 제로 값으로 리셋된다.
저장부(318)는 연산 및 제어부(314)에서 계산된 공급 온도, 회수 온도, 공급 열량, 공급 유량, 유체 압력 등의 검침 데이터 및 연산 및 제어부(314)에서 감시된 장애 상태를 일정 기간마다, 예컨대, 시간별, 일별, 월별, 연별로 저장하고 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 운용에 필요한 각종 파라미터, 예컨대, 원격 검침용 열량계 모듈의 ID, 열량 환산 계수, 상하한 온도 값, 상한 유량 펄스 값, 상하한 전류 값 등을 저장한다.
전원부(320)는 AC-DC 변환기를 구비하며, 단자부(312)의 배선(329)을 통하여 제공되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204) 및 통신 모듈(206)에 공급한다. 전원부(320)로 입력되는 상용 AC 전원에 장애가 발생하는 경우 연산 및 제어부(314)의 제어 하에 배터리를 통한 전원 공급이 이루어지도록 함으로써 전원 공급이 중단되지 않도록 한다.
통신 모듈 접속부(322)는 멀티포인트 버스(340)를 통하여 통신 모듈(206)에 병렬로 연결되어 있으며, 연산 및 제어부(314)의 제어 하에, 저장부(318)에 저장된 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 멀티포인트 버스(340)를 통하여 통신 모듈(206)로 전송한다.
한편, 통신 모듈(206)은 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)에 포함되어 각각의 원격 검침용 열량계(202, 204)의 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 수집하여 원격 검침 센터(210)에 보고하는 기능을 수행하며, 연산 모듈 접속부(332), 저장부(334), 통신 제어부(336) 및 모뎀부(338)를 구비한다.
연산 모듈 접속부(332)에는 멀티포인트 버스(340)를 통하여 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202 및 204)가 병렬로 연결되어, 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)에서 제공되는 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터가 직렬 통신 방식으로 수신된다.
멀티포인트 버스(340)는 2 와이어(Wire)로 구성되며, 원격 검침용 열량계 모듈(202) 이외의 나머지 원격 검침용 열량계 모듈(204)의 통신 모듈 접속부(322)가 병렬로 연결되어 있다. 본 발명에서, 각각의 통신 모듈 접속부(322)와 통신 모듈(206) 간의 통신은 M-버스(Meter Bus) 직렬 통신 방식이나 RS-485 직렬 통신 방식을 이용한다. M-버스 직렬 통신 방식 및 RS-485 직렬 통신 방식은 어느 하나의 통신 모듈 접속부(322)가 연산 모듈 접속부(332)로 데이터를 송신하는 순간에 다른 나머지 통신 모듈 접속부는 데이터를 수신만 하는 반이중(Half Duplex) 통신 방식을 지원한다. 또한, M-버스 직렬 통신 방식 및 RS-485 직렬 통신 방식은 각각의 통신 모듈 접속부(322)와 연산 모듈 접속부(332)의 통신에 의해 전송 데이터의 에러에 대한 보상을 수행할 수 있다. 즉, 데이터와 함께 에러 체크 바이트를 전송하여, 에러 발생시 데이터의 재전송을 요구하여 정상적인 데이터를 받을 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 종래 기술에서와 같이, 펄스의 형태로 열량과 유량 값을 전달하지 않고, 데이터의 형태로 검침 데이터, 장애 데이터 및 압력 데이터를 전달하되 이들 데이터를 전송하는 도중 에러가 발생하는 경우 이들 데이터를 재전송함으로써, 데이터의 전송 에러를 최소화할 수 있다.
저장부(334)는 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)에서 제공된 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 일시 저장하며, 통신 모듈(206)의 운용에 필요한 각종 파라미터 값들을 저장한다.
통신 제어부(336)는 연산 모듈 접속부(332)에 연결된 다수개의 열량 연산 모듈들(310)의 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 저장부(334)에 일시 저장하며, 원격 검침 센터(210)에서 검침 요구가 있을 때, 저장부(334)에 저장된 데이터를 모뎀부(338)을 통하여 원격 검침 센터(210)로 전송함으로써 빠른 응답이 이루어지도록 한다. 또한, 통신 제어부(336)는 각각의 열량 연산 모듈(310)에서 중요한 장애가 발생하면 원격 검침 센터(210)에 장애 상태를 보고한다.
모뎀부(338)는 통신 제어부(336)의 제어 하에, 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)의 단자부(312)의 배선(330)에 연결된 전화선(323)을 통하여 원격 검침 센터(210)의 모뎀부(338)와 통신하면서 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)에 수집된 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 원격 검침 센터(210)에 전송한다.
따라서, 원격 검침 센터(210)는 각각의 원격 검침용 마스터 열량계 모듈(218)로부터 전송된 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 수집하여 통계 분석에 활용하고, 각각의 원격 검침용 열량계 모듈(202, 204)의 장애 상태를 감시하고, 현장에 공급되는 유체의 압력을 점검할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 전술한 본 발명에 따라서 펄스의 형태가 아닌 데이터의 형태로 열량, 유량, 압력 및 장애 상태를 전달하되 이들 데이터를 전송하는 도중 에러가 발생하는 경우 이들 데이터를 재전송하는 방식을 채택함으로써, 전송 에러를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 열량계에서 발생하는 각종 장애 상태와 유체 압력을 원격지에서 별도의 장비없이 감시할 수 있으므로 열량계의 관리 및 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 원격 검침용 마스터 열량계 모듈에 하나의 통신 모듈을 일체형으로 구성하여 설치 비용을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 원격 검침용 열량계 모듈의 개략적인 블럭 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 열량계의 원격 검침 시스템의 블럭 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 원격 검침용 열량계 모듈과 통신 모듈의 상세 블럭 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102, 302 : 공급 온도 센서 104, 304 : 회수 온도 센서
106, 306 : 유량 감지부 112 : 열량 연산부
122 : 펄스 접속부 126, 214, 338 : 모뎀부
202, 204 : 원격 검침용 열량계 모듈 206 : 통신 모듈
212 : 원격 검침 모듈 216, 318, 334 : 저장부
308 : 압력 감지부 312 : 단자부
314 : 연산 및 제어부 322 : 통신 모듈 접속부
332 : 연산 모듈 접속부 336 : 통신 제어부

Claims (12)

  1. 각 세대 또는 열 사용 단지에 설치되어 열량계의 사용 열량을 포함한 검침 데이터를 검출하는 원격 검침용 열량계 모듈과; 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈에서 검출된 사용 열량에 관한 데이터를 전송하는 통신 모듈; 및 원격지에서 통신망을 이용해 상기 통신 모듈로부터 수신받은 데이터에 의해 상기 열량계의 열량 검침을 수행하는 원격 검침 센터로 이루어진 통상의 원격 검침 시스템에 있어서,
    상기 원격 검침용 열량계 모듈은 상기 열량계로 공급되는 유체의 압력을 전류량의 변화로써 생성하는 압력 감지부를 더 포함하고, 상기 원격 검침용 열량계 모듈의 연산 및 제어부는 상기 열량계의 공급 및 회수 온도센서, 유량 감지부, 압력 감지부의 장애 상태 및 상기 압력 감지부의 유체 압력에 관한 데이터를 더 포함하여 검출하며,
    상기 통신 모듈은 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈 모두와 연결되어, 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈에서 검출된 상기 장애 상태 및 유체 압력에 관한 데이터를 더 포함하여 수집저장하며,
    상기 원격 검침 센터는 지정된 검침 시간마다 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈로부터 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터를 이용하여 상기 열량계의 열량 검침을 포함한 장애 상태 감시 및 유체 압력 감시를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 통신 모듈은 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈과 병렬로 연결되어 있고, 상기 각각의 원격 검침용 열량계 모듈의 통신모듈 접속부로부터 직렬 통신 방식으로 제공된 상기 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터 중 전부 또는 일부를 수신하는 연산 모듈 접속부와;
    상기 연산 모듈 접속부를 통하여 수신된 각각의 원격 검침용 열량계 모듈의 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체압력 데이터 중 전부 또는 일부를 일시 저장하는 저장부와; 상기 저장부에 저장된 검침 데이터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터 중 전부 또는 일부를 상기 원격 검침 센터로 보고하는 통신 제어부;
    및 상기 통신 제어부의 제어 하에 상기 원격 검침 센터로 보고되는 검침 데이 터, 장애 상태 데이터 및 유체 압력 데이터를 상기 통신망을 통하여 상기 원격 검침 센터로 전송하는 모뎀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 연산 및 제어부는 공급 및 회수 온도센서의 장애 상태를, 공급 및 회수 온도센서에 각기 온도 상한 값과 온도 하한 값의 범위를 설정하여, 상기 설정된 온도 상한 값과 하한 값의 범위를 벗어났을 때 감지하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 연산 및 제어부는 유량 감지부의 장애 상태를, 유량 감지부에서 발생하는 펄스 수에 상한 값을 설정하고, 상기 펄스 수가 상기 설정된 상한 값을 벗어났을 때 감지하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 연산 및 제어부는 상기 압력 감지부의 장애 상태를, 압력 감지부의 전류량에 상한 값과 하한 값의 범위를 설정하고, 상기 압력 감지부에서 측정된 전류량이 상기 설정된 상한 값과 하한 값의 범위를 벗어났을 때 감지하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 연산 및 제어부는 상기 원격 검침 센터에서 제공된 시간 정보를 참조하여 상기 지정된 검침 시간을 계시하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  9. 삭제
  10. 제 3항에 있어서, 상기 통신모듈 접속부와 상기 연산모듈 접속부간의 직렬 통신 방식은 M-버스(Meter Bus) 방식 또는 RS-485 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 압력 감지부는 상기 열량계의 공급관에 설치되어 상기 유체의 압력에 따라 전류량이 변화하는 압력 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  12. 삭제
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