KR100791781B1 - Remote control system for Electronic watt hour meter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력량계의 검침데이터를 수집하기 위하여 변압기의 2차선에 DTMS(Distribution transformer monitoring station)를 두어 검침센터의 서버와는 유 무선인터넷 또는 디지털 TRS, DTMS와 수용가 전력량계와는 PLC(Power line communication)나 RF(Radio frequency)나 전용선으로 데이터통신을 하는 원격검침시스템(AMR, Automatic meter reading)을 구성하여, 전력량계와의 통신프로토콜인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 DTMS에 소속된 다수의 수용가전력량계의 통신모뎀마다 하나씩 두지 아니하고 DTMS(Distribution transformer monitoring station)에 하나만 둠으로 써 경제성을 높이고, 전력회사 검침센터의 서버나 DTMS에 보호를 필요로 하는 독거노인의 인적사항을 저장하고, 전자식전력량계에는 전력의 수요관리(피크관리)의 목적으로 보관되어 있는 부하이력(Load profile)을 독거노인의 보호수단에 활용하는 즉 독거노인전력량계의 LP(Load profile) Data를 실시간으로 수집 독거노인의 미세한 전기에너지 사용량의 변동을 비교분석하여 독거노인들의 안전을 확인하고 고독한 죽음을 예방하게 하는 전력량계의 원격검침시스템이다. According to the present invention, a distribution transformer monitoring station (DTMS) is installed on the second lane of a transformer to collect meter reading data of a electricity meter, and a wireless internet or digital TRS, DTMS, and a consumer electricity meter are connected to a server of a meter reading center. In addition, by configuring a remote meter reading system (AMR, Automatic meter reading) for data communication by RF (Radio frequency) or dedicated line, DLMS (Device Language Message Specification) part, which is a communication protocol with electricity meter, It saves personal information of elderly people who need to protect in server or DTMS of utility meter reading center by saving only one in distribution transformer monitoring station (DTMS) instead of one for each communication modem. Protect the elderly who live alone with the load profile stored for the purpose of demand management (peak management) Collecting LP (Load profile) data of elderly living alone meter in real time Compare and analyze the fluctuation of minute electric energy usage of elderly living alone to check the safety of elderly living alone and prevent lone death. to be.
독거노인, 원격 검침, 변압기 부하관리, PLC, 무선통신, 전력량계, SIU, DTMS Elderly living alone, remote meter reading, transformer load management, PLC, wireless communication, electricity meter, SIU, DTMS
Description
본 발명은 전력회사가 검침센터의 서버와 DTMS(Distribution transformer monitoring station)와는 CDMA나 HFC나 디지털TRS로, DTMS Slave를 두는 경우 DTMS와 DTMS Slave와는 RF, DTMS 및 DTMS Slave와 소속된 수용가전력량계와는 전력선통신(PLC)이나 RF나 전용선으로 데이터통신을 하는 자동원격검침시스템(AMR, Automatic meter reading)을 구축하여 검침데이터를 수집하는 전력량계와의 통신 프로토콜인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 DTMS에 소속된 수용가의 전력량계 통신모뎀마다 두지 아니하고 DTMS(Distribution transformer monitoring station)에 하나만 두어 경제성을 높이고, The present invention is a CDMA or HFC or digital TRS with a server of the meter reading center and the distribution transformer monitoring station (DTMS), when the DTMS Slave, DTMS and DTMS Slave with the RF, DTMS and DTMS Slave and the available power meter Part of DLMS (Device Language Message Specification), a communication protocol with electricity meters that collect meter data by establishing automatic meter reading (AMR), which communicates data through power line communication (PLC), RF, or dedicated lines. Increase the economical efficiency by placing only one distribution meter in the distribution transformer monitoring station (DTMS) rather than each meter of the customer.
전력회사 검침센터의 서버나 DTMS에 독거노인의 인적사항을 저장하고 전력의 수요관리(피크관리) 목적으로 90일간의 부하이력(Load profile)을 보관하도록 되어 있는 독거노인 전력량계의 LP(Load profile) Data를 실시간으로 수집 독거노인들의 미세한 전기에너지 사용량의 변동을 비교분석하여 이상이 있다고 판단되면 독거노인의 보호자, 지방자치단체, 경찰서, 소방서 등 독거노인보호관리기관에 통지하거나 전력회사소속의 봉사자가 직접 방문하여 독거노인을 보호하는 업무를 수행하게 하는 전력량계의 원격검침시스템이다. LP (Load profile) of the electricity meter for the elderly living alone, which stores the personal information of the elderly living alone in the server or DTMS of the utility company's meter reading center and stores the load profile for 90 days for the purpose of managing power demand (peak management). Collect data in real time Compare and analyze minute fluctuations in the amount of electricity used by elderly people living alone.If it is abnormal, notify the senior citizens living alone, the local government, police station, fire department, etc. It is a remote meter reading system of electricity meter that visits directly and performs the task of protecting the elderly living alone.
전력회사에서는 전력사용량의 검침을 검침원에 의한 직접 방문검침에서 무선을 이용한 근거리 검침(OMR, Off-site meter reading), 유 무선인터넷을 이용한 자동검침(AMR, Automatic meter reading)으로 전환하는 중이다. Utility companies are converting electricity consumption readings from direct visits by meter readers to off-site meter reading (OMR) and automatic meter reading (AMR) using wired and wireless Internet.
DTMS에 소속된 전력량계는 30개 전후인데 계량기통신을 위한 언어인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 전력량계에 내장(또는 착탈식으로 결합봉인)된 통신모뎀에 둘 경우 통신모뎀의 마이크로컨트롤러로부터 수신된 Serial통신프로토콜로 된 데이터를 DLMS프로토콜로 변환하여 IR통신으로 전력량계에 전달하고 전력량계로부터 IR통신으로 수신한 DLMS프로토콜로 된 데이터를 Serial통신프로토콜로 변환하여 통신모뎀의 마이크로컨트롤러로 전달하는 역할을 하는 DLMS모듈의 구성에 32kbyte 이상의 마이크로프로세서가 전력량계의 통신모뎀마다 추가 장착되게 된다.There are about 30 electricity meters belonging to DTMS. Serial communication received from microcontroller of communication modem when DLMS (Device Language Message Specification) part, which is language for meter communication, is placed in communication modem built in (or detachably sealed) power meter. The DLMS module converts the protocol data into DLMS protocol and transmits it to the electricity meter by IR communication, and converts the DLMS protocol data received by IR communication from the electricity meter into serial communication protocol and transmits it to the microcontroller of the communication modem. In the configuration, more than 32kbyte microprocessor will be added to each meter's communication modem.
그러나 DLMS(Device Language Message Specification)부를 전력량계에 내장(또는 착탈식으로 결합봉인)된 통신모뎀마다 두지 않고 DTMS에 둔다면 DTMS제어부(300)로부터 수신된 Serial통신프로토콜로 된 데이터를 DTMS의 DLMS부에서 DLMS프로토콜로 변환하여 전력량계의 통신모뎀으로 전달하고 전력량계의 통신모뎀으로부터 수신한 DLMS프로토콜로 된 데이터를 Serial통신프로토콜로 변환하여 DTMS제어부(300)로 전달함으로 써 30개 전후의 DLMS모듈을 1개로서 갈음할 수가 있다. However, if the DLMS (Device Language Message Specification) part is not placed for each communication modem built in (or detachably sealed) in the electricity meter, and is placed in the DTMS, the data of the serial communication protocol received from the
전력회사에서는 DLMS로 통일하기 이전 전력량계제조원마다 다른 통신프로토콜을 채 택하고 있을 때의 고압AMR에 있어서도 동일한 기능을 전력량계통신모뎀에 두었고 현재의 OMR(Off-site meter reading)시스템이나 AMR(Automatic meter reading)시스템에서도 DLMS가 계량기와의 통신언어라 하여 당연하다는 듯이 DLMS를 모듈화 하여 전력량계의 통신모뎀에 구성하여 사용하고 있다. The utility has put the same function in the electricity meter communication modem when the electricity meter adopts a different communication protocol before unification to DLMS, and the current off-site meter reading (OMR) system or automatic meter reading In the system, as DLMS is the communication language with the meter, the DLMS is modularized and used in the communication modem of the electricity meter.
고령화와 핵가족화가 날이 갈수록 더욱 심화되어 부양의무자가 없거나 불분명한 홀로 사는 노인이 늘어나고 있고 고독하게 죽어 장기간 방치되어 사회문제가 되기도 한다. As aging and nuclear family age become more and more severe, more and more elderly people who live alone or have no support obligations are increasing.
국가에서는 많은 예산을 들여 기초 노령연금제도나 노인 돌보미 서비스사업을 추진하고 있는 등 노인복지사업에 주력하고 있으나 독거노인들의 고독한 죽음의 예방과 안전의 확인을 위한 체계적인 감시망이나 보호제도가 구축되어 있지는 않고 지방자치단체와 경찰청에서 안전을 확인하기 위하여 직접방문을 하거나 야쿠르트 배달사원을 안전확인 도우미로 활용하기도 하고, 소방방재청에서는 집에서 위급한 상황이 발생했을 때 비상버튼을 눌러 도움을 받을 수 있도록 무선페이저(일명: 삐삐)를 보급하고 있으며 일본 등에서는 도시가스사용량을 지속적으로 파악하여 독거노인의 안전을 확인하는 방법을 시도하기도 한다. Although the country is spending a lot of money to promote basic old-age pension system and elderly care service business, there is no systematic monitoring network or protection system to prevent the death and loneliness of elderly people living alone. In order to check the safety of groups and police departments, they may visit in person or use yakult delivery personnel as safety check assistants, and the Fire and Disaster Prevention Agency can press the emergency button to receive help in case of an emergency at home. (Pipi) is spreading, and in Japan, etc., the government continuously tries to identify the safety of elderly people living alone by keeping track of city gas consumption.
지금도 공익적 영리법인인 전력회사가 저소득층 및 장애인 고객을 위해 복지할인요금제도를 시행하는 등 소외계층을 보호하는 에너지 복지정책을 펴고 있으므로 AMR시스템으로 독거노인의 전력량계에 수요관리목적으로 보존되어 있는 LP데이 터를 수집 전기에너지사용량의 미세한 변동까지 감시하는 기능을 추가하여 독거노인의 안전을 확인하여 보호하고 고독한 죽음을 예방하는 봉사를 할 수 있게 하는 것이다. Even now, the utility company, a public benefit corporation, has implemented an energy welfare policy to protect the underprivileged, such as a welfare discount rate system for low-income and handicapped customers.As a result of the AMR system, LP is reserved for demand management in electricity meters for elderly people living alone. By adding data monitoring function to minute changes in the amount of electric energy collected, it is possible to check and protect the safety of elderly people living alone, and to serve to prevent lone death.
종래의 저압 전력량계의 AMR에 관한 기술로는 본 출원인이 발명한 하나의 네트워크로 변압기의 부하데이터와 전력량계의 검침데이터를 수집하는 특징과 변압기가 있는 전주와 전주를 RF로 연결하는 특징을 가진 변압기의 부하감시와 전력량계의 검침을 통합 수행하는 원격관리시스템(공개특허공보 제 10-2003-0029381호)과 수도 가스의 검침, 방재와 보안정보를 처리하는 에스아이유를 내장한 전력량계(공개특허공보 제 10-2003-0075263호) 등이 있으며, 위 발명의 네트워크는 통신의 발전 및 상용화가 인터넷의 경우는 유선에서 무선, 근거리통신의 경우는 유, 무선에서 전력선통신으로 변천하여 왔음을 고려하여 CDMA+RF+PLC로 구성하였는데 위 발명의 구성 중 일부를 데이터통신방법으로 공지된 균등수단 중에서 기기환경에 따라 선택할 수 있는 단순히 공지기술을 치환한 시스템 구성 즉, CDMA를 HFC(광동축혼합망, Hybrid-fiber coaxial)나 광케이블(Optic cable)로 치환하거나 PLC를 RF(Radio frequency)나 전용선으로 치환하는 시스템 구성의 기술은 그 시스템 구성상 미세한 차이가 있으나 주상변압기의 2차선에 집중장치를 설치하여 검침센터의 서버(Server)와 집중장치와는 유 무선인터넷, 집중장치와 집중장치 또는 집중장치와 수용가 전력량계모뎀과는 RF로 데이터통신하는 기술적 과제의 해결 원리면에서 원천 기술인 본 출원인의 발명특허와 실질적으로 동일한 효과와 구성의 곤란성이 없 는 유사 기술들로서 유무선 복합통신을 이용한 통합원격검침시스템(공개특허공보 제 10-2003-004322호), 지그비통신을 이용한 통합 원격검침시스템(공개특허공보 제 10-2006-0032532호) 등이 있다. The AMR technology of the conventional low-voltage power meter is a network in which the present inventors collect the load data of the transformer and the meter reading data of the power meter, and the transformer having the characteristics of connecting the electric pole and the electric pole of the transformer with RF. watt hour meter with a built-in S. IU to process the remote management system inspection, disaster prevention and security information (Unexamined Patent Publication No. 10-2003-0029381 call) and may incorporate a gas for performing the inspection of the load monitoring and power meter (10-a- -2003-0075263), and the network of the present invention is a CDMA + RF considering that the development and commercialization of the communication has changed from wired to wireless in the Internet, wired to wireless in the short-range communication, and from wireless to power line communication. It is composed of + PLC, but some of the configurations of the above invention are simply known technologies that can be selected according to the device environment among the equal means known by the data communication method. The technology of the system configuration that replaces CDMA with HFC (hybrid-fiber coaxial) or optical cable or the PLC with RF or radio line Although there is a slight difference, it installs a concentrator on the second lane of the column transformer and communicates with the server and the concentrator of the metering center through the wireless Internet, the concentrator and the concentrator, or the concentrator and the customer's power meter modem by RF. Integrated remote meter reading system using wired / wireless hybrid communication as similar technologies without substantially the same effect and configuration as the original patent of the applicant of the present invention in terms of the principle of solving the technical problem (Publication Patent Publication No. 10-2003-004322) And an integrated remote meter reading system using ZigBee communication (Publication Patent Publication No. 10-2006-0032532).
독거노인의 전기에너지사용량을 전력량계의 표시창을 통하여 눈으로 확인되는 요금산정을 위하여 수집되는 0.1KWh~1KWh단위로 분석하여서는 전기에너지사용량이 낮은 독거노인의 활동을 신뢰도가 높게 파악할 수 없다. By analyzing the electric energy consumption of the elderly living alone in units of 0.1KWh ~ 1KWh collected for the purpose of visually checking the rate through the display window of the electricity meter, the activities of the elderly living alone with low electric energy usage cannot be identified with high reliability.
그러나 전자식전력량계에는 수요관리(피크관리)의 목적으로 1/2,000KWh까지 확인할 수 있는 계량값펄스가 2채널(유효전력량, 지상무효전력량) 15분 간격으로 90일 이상이 저장되는 LP(Load profile) Data가 보존되어 있으므로 검침센터의 서버나 DTMS에서 수요관리목적으로 보존된 전력량계의 LP(Load profile) Data를 수집하여 독거노인의 활동을 분석하는 목적으로 이용한다면 독거노인의 활동을 신뢰도 높게 파악할 수가 있다.However, for the purpose of demand management (peak management), an electronic electricity meter has a LP (Load profile) in which weighing pulses, which can be checked up to 1 / 2,000KWh, are stored for more than 90 days at 15-minute intervals for two channels (effective power and ground reactive power). Since data is preserved, collecting LP (Load profile) data of electricity meters saved for demand management purposes in the meter reading center or DTMS can be used to analyze the activities of senior citizens living alone. .
따라서 전력회사가 DTMS에 소속된 30개 전후의 수용가전력량계마다 전력량계와의 통신 프로토콜인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 두지 않고 DTMS에 하나만 둠으로 써 경제적인 AMR시스템을 구축하고 AMR의 부가서비스로 독거노인전력량계로부터 LP Data를 수집 미세한 에너지의 사용량을 감시 분석하여 독거노인을 보호하고 고독한 죽음으로부터 예방하는 에너지복지사업을 영위할 수 있게 되는 것이다. Therefore, the electric power company establishes an economical AMR system by placing only one in the DTMS instead of the DLMS (Device Language Message Specification), which is a communication protocol with the electricity meter, for every 30 or so consumer electricity meters included in the DTMS. Collect LP Data from Geriatric Meter It monitors and analyzes the amount of fine energy used to protect the elderly living alone and to run an energy welfare project to prevent lone death.
본 발명은 전술한 바와 같이 DTMS에 소속된 다수의 수용가전력량계의 통신모뎀마다 전력량계와의 통신 프로토콜인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 두지 아니하고 DTMS(Distribution transformer monitoring station)에 하나만 두어 전력량계의 원격검침시스템의 경제성을 높이고, As described above, the present invention does not include a Device Language Message Specification (DLMS), which is a communication protocol with an electricity meter, for each communication modem of a plurality of electricity electricity meters belonging to the DTMS, but only one in a distribution transformer monitoring station (DTMS). To increase the economics,
검침센터의 서버나 DTMS에서 독거노인전력량계의 수요관리목적으로 보관된 LP(Load profile) Data를 불러들여 독거노인들의 미세한 전기에너지사용량까지 수집 분석하여 독거노인을 보호하고 고독한 죽음으로부터 예방하는 전력량계의 원격검침망을 이용한 독거노인 보호시스템을 제공하는데 목적이 있다. Remote load of electricity meter that collects and analyzes the minute electricity consumption of elderly people living alone and collects and analyzes LP (Load profile) data stored for the purpose of demand management of elderly people living alone in the meter reading center or DTMS. The purpose is to provide a protection system for the elderly living alone using the meter network.
본 발명은 전력회사가 전력량계와의 통신 프로토콜인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 DTMS에 소속된 다수의 수용가전력량계의 통신모뎀마다 두지 아니하고 DTMS(Distribution transformer monitoring station)에 하나만 두어 전력량계의 원격검침시스템의 경제성을 높이게 하고, The present invention does not place a DLMS (Device Language Message Specification) part, which is a communication protocol with a electricity meter, for each communication modem of a plurality of consumer electricity meters belonging to the DTMS, but only one in a distribution transformer monitoring station (DTMS) for the remote meter reading system of the electricity meter. Increase economics,
전력량계의 원격검침시스템(AMR, Automatic meter reading)의 부가서비스로 독거노인전력량계의 LP(Load profile) Data를 실시간으로 수집 독거노인들의 미세한 전기에너지의 사용량의 변동을 분석하여 독거노인들이나 거동이 불편한 장애인들의 안전을 확인 보호하고 고독한 죽음을 예방하기 위한 것으로 전력회사가 별도의 비용을 들이지 않고도 독거노인을 보호하고 고독한 죽음으로부터 예방하는 에너지복지정책을 영위할 수 있게 한다. Collect the LP (Load profile) data of the electricity meter in real time as an additional service of the automatic meter reading (AMR) of the electricity meter. Analysis of the fluctuations in the use of minute electrical energy of the elderly living alone. It is to ensure the safety of the residents and to prevent the death of loneliness, so that the utility company can carry out energy welfare policies to protect the elderly living alone and prevent the death of loneliness at no extra cost.
본 발명의 구성 및 작용을 CDMA+RF+PLC를 결합한 네트워크를 기준으로 하여 상술하면 다음과 같으며 CDMA는 HFC나 디지털TRS로, PLC는 RF로 치환될 수 있으며 네트워크가 어떻게 구성되든 전력량계통신모뎀마다 DLMS부를 두지 않고 DTMS에 하나만 두어 경제성을 높이고 독거노인전력량계의 수요관리(피크관리)목적으로 보존된 LP(Load profile) Data를 수집 0.5Wh까지의 미세한 전력사용량까지 수집 변동량을 분석하여 독거노인을 보호하고 고독한 죽음을 예방할 수 있게 한다. The configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to a network combining CDMA + RF + PLC as follows. CDMA can be replaced with HFC or digital TRS, PLC can be replaced with RF, and no matter how the network is configured, Collecting LP (Load profile) data saved for the purpose of demand management (peak management) of the elderly electricity meter alone, without having DLMS department, improves economic efficiency and protects the elderly living by analyzing the collected fluctuations up to minute power consumption up to 0.5Wh. To prevent lone death.
전력량계의 원격검침시스템(AMR, Automatic meter reading)구성 및 작용을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구체적인 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the configuration and operation of an automatic meter reading (AMR) system of a watt-hour meter, detailed descriptions of well-known functions or detailed configurations will be omitted if it is determined that the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
변압기 2차선에 DC전원으로 출력한 전원부(303), 전력회사 검침센터서버와 데이터통신하는 CDMA모뎀(301), 수용가 전력량계와 데이터통신하는 PLC모뎀(304), DTMS Slave를 둘 경우 DTMS Slave와 데이터통신하는 RF모뎀(302), 운용프로그램을 내장한 DTMS제어부(300), DLMS(Device Language Message Specification)모듈(305)을 포함한 DTMS(Distribution transformer monitoring station)(103)를 구성하여 검침서버(101)와는 CDMA에 의하여 데이터통신을 하고 DTMS Slave와는 RF에 의하여 데이터통신을 하며 그 변압기들로부터 전력을 공급받는 수용가전력량계의 PLC모뎀(105)과는 PLC에 의하여 데이터통신을 한다. DTMS slave and data in case of having power supply unit 303 outputted by DC power to transformer secondary line, CDMA modem 301 for data communication with utility company metering center server,
DTMS(103)와 인접한 주상변압기들의 2차선에 DC전원으로 출력한 전원부(403), DTMS와 데이터통신하는 RF모뎀(401), 수용가 전력량계와 데이터통신하는 PLC모뎀(402), 운용프로그램을 내장한 DTMS제어부(400), DLMS(Device Language Message Specification)모듈(404)을 포함한 DTMS(Distribution transformer monitoring station) Slave(104)를 구성하여 DTMS(103)와는 RF에 의하여 데이터통신을 하고 그 변압기들로부터 전력을 공급받는 수용가전력량계의 PLC모뎀(105)과는 PLC에 의하여 데이터통신을 한다. Built-in power supply unit 403, which outputs DC power to the second line of the column transformers adjacent to DTMS 103,
DLMS제어용 MICOM(410)은 DLMS통신제어부(411), DTMS통신부(412), PLC통신부(413), 데이터저장부(414)로 구성된다. The DLMS control MICOM 410 includes a DLMS
DLMS통신제어부(411)는 DTMS제어부(300,400)에서 Serial통신(비동기)프로토콜로 수신된 데이터를 DLMS통신프로토콜로 변환하여 PLC모뎀(305,402)으로 전달하고 PLC모뎀(305,402)에서 DLMS통신프로토콜로 수신된 데이터를 Serial통신프로토콜로 변환하여 DTMS제어부(300,400)로 전달하며 DTMS통신부(412)는 DTMS제어부에서 수신된 데이터를 DLMS통신제어부(411)로 전달하고 DLMS통신제어부(411)에서 수신된 데이터를 DTMS제어부(300,400)로 전달한다. The
PLC통신부(413)는 DLMS통신제어부(411)에서 오는 데이터를 받아서 전력량계의 PLC모뎀에 전달하고 전력량계의 PLC모뎀에서 오는 데이터를 DLMS통신제어부(411)로 전달하며 데이터저장부(414)는 RAM으로 DLMS제어용MICOM(410)이 주요 데이터를 저장하는 장소로 이용한다. The
전력량계와의 데이터통신은 DLMS(Device Language Message Specification)모듈(305,404)이 DTMS(103)와 DTMS Slave(104)의 DTMS제어부(300,400)로부터 Serial통신프로토콜로 수신된 데이터를 DLMS통신프로토콜로 변환하여 전력량계의 PLC모뎀(105)으로 전달하고 전력량계의 PLC모뎀(105)으로부터 DLMS프로토콜로 수신한 데이터를 Serial통신프로토콜로 변환하여 DTMS와 DTMS Slave의 DTMS제어부(300,400)로 전달한다. In the data communication with the electricity meter,
DTMS(103,104)의 DTMS제어부(300,400)의 CPU가 OS가 탑재된 임베디드면 DLMS(Device Language Message Specification)모듈(305,404)을 따로 두지 않고 DLMS제어프로그램을 내장할 수 있으며 CPU가 마이콤이면 DLMS모듈을 별도로 두거나 DTMS제어부(300,400)의 마이콤에 DLMS제어프로그램을 내장할 수도 있으나 Load를 방지하기 위하여 별도로 두는 것이 바람직하다. If the CPU of the
도 1의 시스템 구성과 도 2의 통신방식을 상호 참조하여 설명하면, Referring to the system configuration of Figure 1 and the communication method of Figure 2 cross-referenced,
동일 변압기로부터 전력을 공급받는 수용가들의 전력량계에 PLC(Power Line Communication)모뎀을 내장(또는 착탈식으로 결합봉인)하여 DTMS(103) 또는 DTMS Slave(104)와 데이터통신을 하여 수용가 전력량계의 검침데이터를 수집하고 DTMS Slave(104)는 수용가 전력량계의 검침데이터를 DTMS(103)에 송신한다. Built-in (or detachably sealed) PLC (Power Line Communication) modem in the electricity meter of consumers receiving power from the same transformer to perform data communication with DTMS 103 or DTMS Slave 104 to collect meter data of the customer electricity meter The DTMS
DTMS(103)는 검침센터서버(101)의 정보요구에 따라 저장된 전력량계의 검침데이터를 이동통신망(202)에 의하여 송수신한다. The DTMS 103 transmits and receives the meter reading data of the stored electricity meter in accordance with the information request of the meter
도 3은 기지국의 DTMS(103)의 구성으로 장치운용프로그램이 내장된 DTMS제어부(300)는 변압기 2차선에서 출력하여 DC전력으로 정류한 전원부(303)로부터 동작에 필요한 DC전원을 공급받으면서 검침센터서버(101)와 CDMA모뎀(301)을 통하여 송수신하며 DTMS Slave(104)와는 RF모뎀(302)에 의하여 송수신한다. 3 is a configuration of the DTMS 103 of the base station, the DTMS
변압기의 2차선에 부착된 DTMS(103) 또는 DTMS Slave(104)는 동일 변압기로부터 전력을 공급받는 수용가들의 전력량계의 PLC모뎀(501)과 PLC통신(204)에 의하여 DLMS모듈(305,404)을 거쳐 수집한 수용가 전력량계의 검침데이터를 데이터의 기억장치인 RAM(306)(405)에 저장하고, DTMS Slave(104)는 수용가의 전력사용량 검침데이터를 DTMS(103)에 송신한다. The
DTMS(103)의 장치운용프로그램이 내장된 DTMS제어부(300)는 변압기 2차선에서 출력하여 DC전원으로 정류한 전원부(303)로부터 동작에 필요한 전원을 공급받으면서 검침센터서버(101)에서 무선인터넷으로 보내오는 정보를 CDMA모뎀(301)을 통하여 수신하여 DTMS Slave(104)에 RF모뎀(302)을 통하여 송신한다. The
이때의 정보는 이동통신에서 부수적으로 송신하는 시각의 갱신입력이 포함되며 수용가 전력량계들의 검침데이터를 수집할 때 수용가 전력량계들의 시계를 실시간으로 갱신한다.The information at this time includes an update input of the time transmitted by the mobile communication incidentally, and updates the clock of the consumer electricity meters in real time when collecting the meter data of the consumer electricity meters.
도 4는 DTMS Slave(104)의 구성으로 장치 운용 프로그램이 내장된 마이크로컨 트롤러(400)는 변압기 2차선에서 출력하여 DC전력으로 정류한 전원부(403)로부터 동작에 필요한 DC전원을 공급받으면서, DTMS(103)로부터 보내오는 정보를 RF로 수신하여 그 변압기로부터 전력을 공급받는 수용가 전력량계와 PLC모뎀(402)에 의하여 송수신한다. 이때의 정보는 이동통신에서 DTMS(103)를 거쳐 송신되는 실시간 갱신입력이 포함되며 변압기의 부하데이터를 정해진 시간마다(통상 15분) 수집할 때나 수용가전력량계들의 검침데이터를 수집할 때 수용가 전력량계의 시계를 실시간으로 갱신한다. 4 is a configuration of the
수용가 전력량계로부터 정해진 시간대별로 수집한 검침데이터를 데이터 기억장치인 RAM메모리(405)에 일시 저장한 뒤 DTMS(103)의 정보요구에 따라 송신하고 이상이 발생하면 즉시 DTMS(103)를 거쳐 검침센터서버(101)에 경보를 통보한다. The meter reading data collected by the customer electricity meter at predetermined time periods are temporarily stored in the
도 5는 수용가 모뎀(105)의 구성으로 장치운용프로그램이 내장된 마이크로컨트롤러(500)는 동작에 필요한 DC전원을 전원부에서 공급받으면서 DTMS(103) 및 DTMS Slave(104)로부터 보내오는 정보와 수용가 전력량계의 정보를 PLC통신에 의하여 송수신한다. 이때 정보에는 DTMS 및 DTMS Slave를 거쳐 보내오는 이동통신에서 부수적으로 송신하는 실시간의 갱신(RTC, 클럭 발생기)입력이 포함되며 이를 전달받은 마이크로컨트롤러(500)는 전력량계의 시계를 실시간으로 갱신한다. 5 is a configuration of the
정전을 감지하게 되면 전원부(503)로부터 백업전원(밧데리)을 연결하여 현재 의 정보를 정전 대비 EEPROM메모리(504)에 저장한 뒤 절약모드로 들어가고 다시 전력이 공급되면 메모리에 있는 정보로 장치를 업데이트한 뒤 정상상태로 돌아간다. If a power failure is detected, the backup power (battery) is connected from the
본 발명에 있어 하부기능의 주변기기로서 미설명부호 305,405,505는 마이크로컨트롤러를 구동용 CLOCK신호를 발생시키는 클럭발생기로서 전자식 타이머 기능의 시계제어부이며 디스플레이(507)은 마이크로 컨트롤러에서 출력되는 신호를 입력받아 데이터 및 상태를 LCD, LED 등의 액정화면에 디지털로 출력 표시하여 디스플레이하는 표시장치이다. In the present invention,
도 6은 상기 장치들이 상호 통신하는데 필요한 프로토콜을 구성하는 데이터의 포맷으로, 전력회사의 지점(601), 1개의 지점이 관리하는 DTMS(602), 1개의 DTMS가 관리하는 DTMS Slave(603), 1개의 DTMS 또는 DTMS Slave가 관리하는 수용가들의 일련번호와 시간 보정, 정상 검침, 특정 검침 등의 업무 구분(605), 상위에서 하위로 송신하는 단계별 여부나 하위에서 상위로 수신하는 단계별 여부를 구분하는 코드(606), 실제적인 데이터(607), 통신 데이터의 정확성을 체크하는 에러체크(608)의 총 24 바이트로 구성한다. FIG. 6 is a format of data constituting a protocol required for the devices to communicate with each other, a
또한 상기한 마이크로컨트롤러(300, 400, 500)는 직렬통신장치로서 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)(범용비동기화수신기)가 구비되어 각각의 모뎀들과 인터페이스된다. In addition, the
수용가의 전력량계에는 PLC모뎀을 내장(또는 탈부착하여 봉인)하거나 전력사용량의 검침 이외에 수도나 가스사용량, 독거노인이 전용하는 전력량계가 없을 경우에는 독거노인 전용의 전력량계(700)를 따로 설치하여 통합 검침할 경우에는 도 7과 같이 메인 컨트롤러부(711), PLC통신부(713), RF통신부(712)을 포함한 SIU(System interface unit)(710)를 내장하여 전력량 계측부(711)는 물론 수도 가스계량기 등에 연결한다. If the customer's electricity meter has a PLC modem built-in (or attached and sealed) or there is no electricity meter, water consumption, gas consumption, or the elderly who live alone, the
DTMS(103) 이하의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the
검침센터서버(101)의 검침 운용 프로그램이 기동되면 DTMS(103)는 이동통신에서 부수적으로 송신하는 실시간 갱신(RTC, Real time clock)기능을 이용하여 계속적으로 DTMS Slave(104)와 수용가전력량계의 시계를 표준시간으로 제어하면서 검침센터서버(101)로부터 전달받은 독거노인의 이력 즉 본인의 주소, 성명과 전화번호 이외에 보호자의 인적사항과 휴대폰, 보호기관의 연락처 등을 저장하고 DTMS(103)와 연결된 독거노인의 전력량계의 LP(Load profile) Data는 직접, DTMS Slave(104)와 연결된 독거노인의 전력량계의 LP(Load profile) Data는 DTMS Slave(104)의 중계를 거쳐 수집하되 DLMS(Device Language Message Specification)를 전력량계의 통신모뎀마다 두지 않고 DTMS(103)와 DTMS Slave(104)에 하나만 두어 경제성을 제고시킨다. When the meter reading operation program of the meter
지금까지 저압전력량계의 검침은 요금산정의 목적으로 0.1KWh 단위까지의 전력상용량만 수집하여 왔으나 본 발명은 전력의 수요관리(피크관리)의 목적으로 전자식전력량계에 부하이력(LP, Load profile)이 펄스단위로 저장되어 1/2,000KWh까지 검출할 수 있으므로 독거노인전력량계의 LP Data를 수집하면 독거노인의 미세한 전기에너지의 사용량도 감시할 수 있다는 데서 착안한 것이다. Until now, the meter reading of the low-voltage power meter has been collecting only the power capacity up to 0.1KWh unit for the purpose of charge calculation, but the present invention pulses the load history (LP, Load profile) to the electronic power meter for the purpose of power demand management (peak management). Since it can be stored in units and detect up to 1 / 2,000KWh, it was conceived that collecting the LP data of the elderly elderly living alone can also monitor the amount of minute electrical energy used by the elderly living alone.
DTMS(103)는 독거노인의 전기에너지사용량 중 간헐적이고 동일하게 나타나는 냉장고의 콤프레셔가 작동하는 전력소모량을 무시하는 프로그램을 가동하거나 시간대를 길게 하여(예를 들면 조명을 켜고 TV를 시청하는 오후 6시에서 자정까지, 조명을 끄고 취침을 하는 자정부터 익일 오전 6시까지) 시간대별로 전기에너지사용량의 변동을 비교분석하여 이상이 있다고 판단될 때는 독거노인을 직접 호출하여 이상 유무를 확인하고 확인결과 응급상황이 발생하였을 때나 확인이 불가능할 때는 먼저 독거노인의 보호자 및 보호기관에 휴대폰의 SMS(Short message service) 등으로 전달한 후 검침센터에 상황을 보고한다. DTMS (103) runs a program that ignores the power consumption of the compressor of the intermittent and the same amount of electric energy used by the elderly living alone, or by prolonging the time period (e.g., turning on the lights and watching TV at 6 pm From midnight to turn off the lights and go to bed at 6 am the following day), if there is a problem by comparing the change of electricity energy usage according to the time zone, call the elderly living alone and check the abnormality. When this occurs or when it is impossible to confirm, first, the guardian and the protection agency of the elderly living alone are delivered to the SMS (Short message service) of the mobile phone and report the situation to the meter reading center.
수용가의 전력량계에 SIU(System interface unit)를 내장하여 독거노인 전용의 전력량계와 수도나 가스를 검침하게 되면 전기에너지사용량이나 수도나 가스의 사용량의 변동이 없을 때 독거노인의 신상에 이상이 있음을 추정할 수 있다. If you install the SIU (System interface unit) in the customer's electricity meter and read the electricity meter and water or gas exclusively for the elderly living alone, it is estimated that there is an abnormality of the elderly living alone when there is no change in the amount of electricity energy usage or the use of water or gas. can do.
독거노인의 주요동선에 인감지센서 또는 출입구개폐감지센서를 설치하여 SIU에 연결하면 독거노인의 움직임을 감지하여 보호 관리할 수도 있다.If you install the seal sensor or the door opening / closing sensor on the main line of the elderly living alone, you can detect the movement of the elderly living alone and protect it.
위 구성도의 네트워크는 통신의 발전 및 상용화가 인터넷의 경우는 유선에서 무선, 근거리통신의 경우는 유, 무선에서 전력선통신으로 변천하여 왔음을 고려하여 CDMA+RF+PLC로 구성한 것이므로 위의 구성 중 일부를 데이터통신방법으로 공지된 균등수단 중에서 기기환경에 따라 선택할 수 있는 단순한 공지기술을 전환한 즉, CDMA를 HFC(광동축혼합망, Hybrid-fiber coaxial)나 광케이블(Optic cable) 또는 디지털TRS로 전환하거나 PLC를 RF(Radio frequency)로 전환하였다 하여 본 발명의 권리의 범위를 벗어나지 않는다. The above network is composed of CDMA + RF + PLC considering that the development and commercialization of communication has shifted from wired to wireless in the Internet and wired to wireless in the short-range communication. Some of the equivalent means known as data communication methods have been switched from simple known techniques that can be selected according to the device environment, that is, CDMA to HFC (hybrid-fiber coaxial), optical cable or digital TRS. Switching or switching the PLC to a radio frequency (RF) does not depart from the scope of the present invention.
즉 네트워크가 어떻게 구성되든 전력량계의 원격검침시스템(AMR, Automatic meter reading)을 구성할 때 전력량계와의 통신프로토콜인 DLMS(Device Language Message Specification)부를 수용가전력량계마다 하나씩 두지 아니하고 DTMS(Distribution transformer monitoring station)에 하나만 둠으로 써 경제성을 높이고, 독거노인전력량계의 LP(Load profile) Data를 실시간으로 수집 독거노인들의 미세한 전기에너지 사용량을 시간대별로 비교분석하여 독거노인들의 안전을 확인하고 고독한 죽음을 예방할 수 있는 것이다. In other words, no matter how the network is configured, when configuring automatic meter reading (AMR) of the electricity meter, the DLMS (Device Language Message Specification) part, which is a communication protocol with the electricity meter, is placed in the distribution transformer monitoring station (DTMS). It is possible to improve economics by leaving only one and collect LP (Load profile) data of elderly people living alone in real time by comparing and analyzing the minute electricity energy usage of elderly people living alone to check the safety of elderly people living alone and prevent lone death.
도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도 1 is an overall system configuration of the present invention
도 2는 본 발명의 상호 통신 방식을 도시한 도면 2 is a diagram illustrating a mutual communication scheme of the present invention.
도 3은 본 발명에 적용되는 DTMS의 내부 블록 구성도 3 is an internal block diagram of a DTMS applied to the present invention
도 4는 본 발명에 적용되는 DTMS Slave의 내부 블록 구성도 4 is a block diagram of the internal structure of the DTMS Slave applied to the present invention
도 5는 본 발명에 적용되는 수용가 모뎀의 내부 블록 구성도 5 is an internal block diagram of a consumer modem applied to the present invention
도 6은 본 발명에 적용되는 프로토콜의 데이터 포맷 구성도 6 is a configuration diagram of a data format of a protocol applied to the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SIU를 내장한 전자식 전력량계 개략적 구성도 7 is a schematic configuration diagram of an electronic wattmeter with a built-in SIU according to another embodiment of the present invention
도 8은 본 발명에 적용되는 DLMS 블록 구성도 8 is a block diagram of a DLMS applied to the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101 : 검침센터 서버 102 : 이동통신 사업망 101: meter reading center server 102: mobile communication network
103 : DTMS 104 : DTMS Slave 103: DTMS 104: DTMS Slave
105 : 수용가 모뎀 201,202 : 이동통신 105: customer modem 201,202: mobile communication
203 : 근거리 무선통신 204 : PLC 통신 203: Near field communication 204: PLC communication
300,400: DTMS제어부 301 : 이동통신모뎀 300, 400: DTMS control unit 301: mobile communication modem
302,401 : 근거리나 무선통신모뎀 303,403,503 : 전원부 302,401: Near field or wireless communication modem 303,403,503: Power unit
304,404,504 : 메모리 305,405,505 : 시계 제어 304,404,504: memory 305,405,505: clock control
306,406 : 전압 전류 검출부 309,402,501:PLC 통신모뎀 500: 마이크로컨트롤러 502 : 계량기 사용량 체크 506 : 정전 체크 306,406: voltage current detection unit 309,402,501: PLC communication modem 500: microcontroller 502: meter usage check 506: power failure check
700:계량기 701:전력량 계측부 700: meter 701: power measurement unit
710:SIU(System interface unit) 711:메인 컨트롤러부 710: System interface unit (SIU) 711: Main controller unit
712:RF통신부 713:PLC 통신부 712: RF communication unit 713: PLC communication unit
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J204 | Invalidation trial for patent | ||
J2X1 | Appeal (before the patent court) |
Free format text: CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_AFFIRMATIVE |
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J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_AFFIRMATIVE REQUESTED 20090604 Effective date: 20090620 |
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J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20081205 Effective date: 20090710 |
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J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20090507 Effective date: 20100331 |
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EXTG | Extinguishment | ||
G170 | Publication of correction |