KR101162741B1 - Auto metering system using real-time protocol - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실시간 프로토콜을 이용하여 수도, 온수, 가스, 난방 등의 사용량을 실시간으로 원격에서 검침하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote meter reading system using a real-time protocol for reading the amount of water, hot water, gas, heating and the like in real time using a real-time protocol.
원격 검침 시스템은 공동 주택이나 사무실 등에 설치된 전기, 가스, 수도, 온수, 열량 등 각종 계량기의 사용량을 검침원이 직접 세대를 방문하지 않고 관리사무소의 검침 센터에서 자동으로 검침하고 컴퓨터를 이용하여 검침 데이터를 검색하고 출력할 수 있는 시스템을 말한다. 이러한 원격 검침 시스템은 사무 간소화, 에너지 수요 관리, 안전 관리 등이 가능하고 비즈니스의 효율성 극대화할 수 있다. The remote meter reading system uses electricity, gas, water, hot water, calories, etc. installed in apartment houses or offices.The meter reads the meter automatically at the metering center of the management office without visiting the household. A system that can search and print. These remote metering systems can simplify office work, manage energy demand, manage safety, and maximize business efficiency.
원격검침시스템은 전력량계, 가스 미터, 수도 미터, 온수 미터, 열량계 등과 같은 복수의 디지털 계량기와, 각각의 디지털 계량기로부터 검침 데이터를 수신하는 통합 검침 유닛과, 각각의 통합 검침 유닛으로부터 통합 검침 데이터를 수신하는 중앙 관제 유닛으로 구성된다.The remote metering system includes a plurality of digital meters such as electricity meters, gas meters, water meters, hot water meters, calorimeters, an integrated meter unit that receives meter data from each digital meter, and an integrated meter data unit from each integrated meter unit. It consists of a central control unit.
통합 검침 유닛은 각각의 디지털 계량기로부터 검침 데이터를 수신한다. 그리고, 중앙 관제 유닛은 세대별 통합 검침 유닛으로부터 각각 통합 검침데이터를 수집하고 이를 검침 관리자에게 통보함으로써 세대별 에너지 사용 현황을 파악하고 요금 부과를 할 수 있게 된다.The integrated meter unit receives meter data from each digital meter. In addition, the central control unit collects the integrated meter reading data from the integrated meter reading unit for each generation and notifies the meter reading manager to identify the current generation of energy use and charge.
그러나 종래기술에 따른 원격검침시스템은 세대별 계량기별 누적 사용량만을 검침할 수 있어, 전기, 수도, 난방, 온수, 가스 등의 실시간 사용량을 검침할 수 없다.However, the remote meter reading system according to the prior art can only read the cumulative usage amount of each generation meter, it can not read the real-time usage of electricity, water, heating, hot water, gas and the like.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시간 프로토콜을 이용하여 수도, 온수, 가스, 난방 등의 사용량을 실시간으로 원격에서 검침하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a remote meter reading system using a real-time protocol to remotely read the amount of water, hot water, gas, heating and the like using a real-time protocol in real time.
또한, 본 발명은 실시간으로 검침된 정보를 각 세대의 정보단말로 제공하여 실시간 사용량을 확인할 수 있게 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a remote meter reading system using a real-time protocol that can be used to check the real-time usage by providing information read in real time to the information terminal of each generation.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템은 전기 사용량을 계량하는 전력량계와 수도, 가스, 온수, 난방의 사용량을 각각 계량하는 수도미터, 가스미터, 온수미터, 열량계와 같은 설비미터들을 포함하는 복수의 계량기와, 상기 복수의 계량기에 통신 접속하여 실시간 프로토콜에 따라 상기 복수의 계량기로부터 검침데이터를 수신하여 자체 메모리에 저장하고 각 설비미터의 검침데이터를 일정 시간 간격으로 상기 전력량계로 전송하는 원격검침장치와, 상기 원격검침장치에 통신 접속하여 상기 실시간 프로토콜에 따라 상기 원격검침장치에 수집된 검침데이터를 중계장치와, 상기 중계장치를 통해 상기 원격검침장치에 접속하여 상기 원격검침장치에 검침데이터를 요청하고 상기 원격검침장치로부터 제공받은 검침데이터를 수집하여 데이터베이스화하며 상기 검침데이터를 이용하여 세대별 각 계량기의 사용량을 검침하는 중앙관제장치를 포함한다.The remote meter reading system using a real-time protocol according to an embodiment of the present invention for realizing the above object is a water meter, a gas meter, a hot water meter to measure the amount of electricity, water, gas, hot water, and heating, respectively. And a plurality of meters including facility meters, such as calorimeters, to communicate with the plurality of meters, receive meter data from the plurality of meters according to a real time protocol, store the meter data in its own memory, and store meter data of each meter A remote meter reading device which transmits to the electricity meter at intervals, the meter reading data collected by the remote meter reading device according to the real-time protocol by a communication device and a relay device, and the meter reading device connected to the remote meter reading device through the relay device. Request the meter reading data to the remote meter reading device Granulation to collect meter data received from the database and a central control device to meter the amount of each meter per generation using the meter data.
이와 같이, 본 발명은 실시간 프로토콜을 이용하여 수도, 온수, 가스, 난방 등의 사용량을 실시간으로 원격에서 검침할 수 있다.As described above, the present invention can remotely read the amount of water, hot water, gas, heating, etc. using a real time protocol in real time.
또한, 본 발명은 실시간으로 검침된 정보를 각 세대의 정보단말로 제공하여 사용자가 실시간으로 사용량을 확인할 수 있게 편의를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide convenience for the user to check the amount of usage in real time by providing information read in real time to the information terminal of each generation.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 원격 검침 시스템을 도시한 블록구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력량계의 블록구성도를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 설비미터와 원격검침장치 간의 통신을 위한 폴링 프로토콜 및 실시간 프로토콜의 포맷을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명과 관련된 전력량계와 원격검침장치 간의 통신을 위한 실시간 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명과 관련된 실시간 프로토콜의 구조를 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing a remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the power meter shown in FIG. 1.
3A and 3B illustrate a format of a polling protocol and a real-time protocol for communication between a facility meter and a remote metering device shown in FIG. 1.
4A and 4B illustrate a real-time protocol structure for communication between a electricity meter and a remote metering apparatus related to the present invention.
5 is a diagram illustrating the structure of a real-time protocol related to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예와 관련된 원격 검침 시스템 및 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a remote meter reading system and method related to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 원격 검침 시스템을 도시한 블록구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전력량계의 블록구성도를 도시한다.1 is a block diagram showing a remote meter reading system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 shows a block diagram of the power meter shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 검침 시스템은 전력량계(Energy Meter, EM)(10) 및 수도미터(Water Meter, WM)(20), 온수미터(Hot water Meter, HM)(30), 가스미터(Gas Meter, GM)(40), 열량계(Calorie Meter, CM)(50) 등과 같은 복수의 계량기, 원격 검침 장치(60), 중계장치(70), 인터페이스 유니트(80), 중앙관제장치(90)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the remote meter reading system according to the present invention includes an energy meter (EM) 10 and a water meter (WM) 20, and a hot water meter (HM) 30. ), A plurality of meters such as a gas meter (GM) 40, a calorie meter (CM) 50, a remote
계량기는 세대별로 복수 개가 설치되어, 전기, 가스, 난방(열량), 수도, 온수 등의 사용량을 계량하여 그 계량데이터를 출력한다. 상기 계량데이터는 디지털 신호 또는 아날로그 신호(펄스 신호)로 출력된다.A plurality of meters are installed for each generation, and the amount of electricity, gas, heating (heat), water, hot water, etc. is used to output the metering data. The metering data is output as a digital signal or an analog signal (pulse signal).
전력량계(10)는 세대의 전기 사용량을 측정하는 계기로, 전류측정부(11), 전압측정부(12), 연산부(13), 통신부(14), 메모리(15), 표시부(16)를 포함한다.The
상기 전력량계(10)의 전류측정부(11)와 전압측정부(12)는 부하로 공급되는 전류와 전압을 각각 측정한다. 상기 연산부(13)는 상기 측정된 전류와 전압을 이용하여 일정 시간 동안 공급되는 전기에너지의 사용량을 연산한다.The
그리고, 전력량계(10)의 통신부(14)는 상위 장치(예: 원격검침장치, 중계장치)와의 통신을 위한 RS-485 통신모듈과 DCPLC(DC Power Line Communication) 통신모듈을 포함한다. 상기 통신부(14)가 DCPLC 통신모듈을 구비하는 경우, 전력량계(10)는 DCPLC 통신을 통해 디지털 설비미터(수도미터, 온수미터, 가스미터, 열량계)와 통신하여 각 설비미터로부터 계량데이터를 수신할 수 있다. 따라서, DCPLC 통신모듈을 내장한 전력량계(10)는 전기 사용량 계량뿐만 아니라 원격검침장치와 같이 설비미터의 계량데이터를 수집하는 역할도 수행할 수 있다.In addition, the
메모리(15)는 비휘발성 메모리로 구현되며, 계량된 전기 사용량이 저장되거나 또는 각각의 계량기를 통해 계량된 데이터들이 저장된다. 즉, 메모리(15)에는 전기, 난방, 수도, 온수, 가스, 예비계량기의 사용량이 저장된다.The
표시부(16)는 전력량계(10) 및 수도미터(20), 온수미터(30), 가스미터(40), 열량계(50) 각각의 적산량을 표시한다. 이때, 상기 표시부(16)는 각 계량기의 적산량을 정해진 순서대로 표시한다. 상기 표시부(16)는 LCD(Liquid Crystal Display)로 구현될 수 있다.The
원격 검침 장치(Terminal Control Board, TCB)(60)는 각각의 계량기로부터 실시간 사용량 및/또는 누적사용량을 검침데이터로 수신하여 자체 메모리(미도시)에 저장시킨다. 그리고, 상기 원격 검침 장치(60)는 상기 자체 메모리에 저장시킨 각 설비미터의 검침데이터를 일정 시간 간격(예: 1분)으로 상기 전력량계(10)에 전송하여 상기 전력량계(10)의 표시부(16)에 표시하게 하며 상기 검침데이터를 중계장치(70)로 전송한다.The terminal control board (TCB) 60 receives real-time usage and / or accumulated usage from each meter as metering data and stores it in its own memory (not shown). In addition, the remote
상기 원격 검침 장치(60)는 DCPLC 통신을 통해 수도미터(20), 온수미터(30), 가스미터(40), 열량계(50)와 같은 설비미터와 데이터 통신을 수행하며, RS-485 직렬통신을 통해 전력량계(10)와 데이터를 송수신한다.The remote
중계장치(Distributer Control Unit, DCU)(70)는 상기 원격 검침 장치(60)와 인터페이스 유니트(80) 사이의 연결장치로, 최대 256개의 원격 검침 장치(60)를 연결할 수 있도록 구성된다.The relay control unit (DCU) 70 is a connection device between the remote
상기 중계장치(70)는 중앙관제장치(90)의 요청에 따라 상기 원격 검침 장치(60)가 수집한 각 계량기의 검침데이터를 인터페이스 유니트(80)를 통해 중앙관제장치(90)로 전송한다. 또한, 상기 중계장치(70)는 읽기/쓰기 기능을 가지고 있어 상기 중앙관제장치(90)의 제어에 따라 하위장치(전력량계 및 원격 검침 장치)의 설정을 변경할 수 있다. 예를 들어, 중계장치(70)는 전력량계의 암호 및 디스플레이 설정, 디스플레이 시간 설정을 변경할 수 있다.The
인터페이스 유니트(Interface Unit, IF)(80)는 상기 중앙관제장치(90)와 중계장치(70) 사이의 연결 장치로, RS-485 통신을 RS-232 통신으로 전환하는 역할을 한다. 즉, 상기 인터페이스 유니트(80)는 RS-485 통신을 통해 중계장치(70)로부터 전달받은 데이터를 RS-232 통신을 이용하여 상위장치인 중앙관제장치(90)로 전송한다. 반대로, 상기 인터페이스 유니트(80)는 RS-232 통신을 통해 중앙관제장치(90)로부터 제공받은 데이터를 RS-485 통신을 통해 중계장치(70)로 전송한다.An interface unit (IF) 80 is a connection device between the
상기 중앙관제장치(90)는 각 세대별 공급되는 전기, 수도, 온수, 가스, 난방, 예비 계량기의 사용량을 수집하여 데이터베이스화 한다. 상기 중앙관제장치(90)는 데이터베이스화된 검침데이터를 이용하여 관리자가 각종 리포트를 작성하여 편리한 요금고지 및 관리를 수행할 수 있게 한다.The
상기 중앙관제장치(90)는 컴퓨터 본체, 모니터, 프린터 등으로 구성되며, 상기 컴퓨터 본체의 내부 메모리에는 검침소프트웨어가 저장된다. 상기 검침소프트웨어를 통해 상기 중앙관계장치(90)는 각 계량기를 통해 계량된 세대별 계량기 사용량을 검침하며, 계량기 이상 유무를 확인한다. 그리고, 상기 중앙관제장치(90)는 상기 중계장치(70) 및 인터페이스 유니트(80)의 상태를 확인하여 디스플레이에 표시한다.The
상기 중앙관제장치(90)는 검침데이터를 세대별 기간별/일별/시간별 사용량 분석 및 건물별 기간별/월별/일별 사용량 분석과 같은 각종 통계 작업을 수행한다. 또한, 상기 중앙관제장치(90)는 검침데이터 자료를 특정 파일 형태(예: 엑셀 등)로 저장하거나 프린터로 인쇄할 수 있게 한다. 뿐만 아니라, 상기 중앙관제장치(90)는 원격검침 서버와 홈네트워크 서버가 연동하여 에너지 사용량을 각 세대에서 검색할 수 있게 한다.The
또한, 상기 중앙관제장치(90)는 유무선 통신을 통해 정보단말로 실시간 검침데이터를 전송하여 사용자가 현재 사용량을 확인할 수 있게 한다. 상기 정보단말은 휴대단말기 및 PDA(Personal Digital Assistant), 컴퓨터 등으로 구현될 수 있다.
In addition, the
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 설비미터와 원격검침장치 간의 통신을 위한 폴링 프로토콜 및 실시간 프로토콜의 포맷을 도시한 도면이다.3A and 3B illustrate a format of a polling protocol and a real-time protocol for communication between a facility meter and a remote metering device shown in FIG. 1.
도 3a에 도시된 폴링 프로토콜은 원격 검침 장치(60)가 수도미터(20), 온수미터(30), 가스미터(40), 열량계(50) 등과 같은 설비미터로부터 누적 검침데이터를 폴링 방식(Data Auto Polling)으로 수집할 때 사용된다.In the polling protocol illustrated in FIG. 3A, the
누적 검침데이터 요청 메시지(프레임)(100)는 시작 필드(101), OP 코드(operation code)(102), 주소 필드(103), 에러 체크 필드(104), 종료 필드(105)를 포함하며, 누적 검침데이터 응답 메시지(110)은 시작 필드(111), OP 코드(operation code)(112), 주소 필드(113), 데이터(114), 에러 체크 필드(115), 종료 필드(116)를 포함한다.The cumulative meter data request message (frame) 100 includes a
시작 필드(101, 111)는 프로토콜의 속성을 구분하는 시작코드이다. 상기 시작코드는 고정 값(Fixed Value)으로, 그 크기는 1byte이다. 상기 프로토콜 속성을 구분하는 시작코드(101, 111)는 표 1과 같다.The start fields 101 and 111 are start codes for distinguishing the attributes of the protocol. The start code is a fixed value, and its size is 1 byte. The
따라서, 누적 검침데이터 요청 메시지(100)과 누적 검침데이터 응답 메시지(110)의 시작 필드(101, 111)에는 시작코드 0xC0가 포함된다.Therefore, the start fields 101 and 111 of the cumulative meter reading
상기 OP 코드 필드(102, 112)에는 수행할 명령어가 정의된다.In the OP code fields 102 and 112, instructions to be executed are defined.
상기 누적 검침데이터 요청 메시지(100)의 주소 필드(103)에는 설비미터의 주소가 입력되며, 상기 누적 검침데이터 응답 메시지(110)의 주소 필드(103)에는 상기 누적 검침데이터를 요청 메시지(100)을 전송한 원격 검침 장치(60)의 주소가 입력된다.The address of the equipment meter is input in the
상기 누적 검침데이터 응답 메시지(110)의 데이터 필드(114)에는 누적 검침데이터가 저장된다. 이때, 상기 누적 검침데이터를 3 바이트(bytes)씩 읽어오며 소수점 이하 1자리까지 허용한다. 여기서, 소수점 자리는 설명의 이해를 돕기 위해 소점 이하 1자리로 기재하였으나, 이에 한정되지 않고 가변적일 수 있다.Accumulated metering data is stored in the
상기 에러 체크 필드(104, 115)에는 시작 필드(101, 111)부터 에러 체크 필드(104, 115) 이전까지 바이트(byte)를 더한 값에 ‘0x7F’와 같은 고정값을 추가로 합산한 값이 입력된다.The error check fields 104 and 115 further include a value obtained by adding a fixed value such as '0x7F' to a value obtained by adding bytes from the start fields 101 and 111 to the error check fields 104 and 115 before. Is entered.
상기 종료 필드(105, 116)에는 메시지의 마지막을 나타내는 특정 값이 포함되며, 그 크기는 1byte이다. 여기서, 특정 값은 시작 필드(101, 111)에 입력되는 시작코드에 따라 달라진다. 예를 들어, 시작필드(101, 111)의 시작코드가 ‘0xC0’이면 종료 필드(105, 116)에는 ‘0xD0’이 포함되고, 시작 필드(101, 111)의 시작코드가 ‘0xE1’인 경우, 종료 필드(105, 116)에는 ‘0xF0’가 정의된다.The end fields 105 and 116 contain a specific value indicating the end of the message, the size of which is 1 byte. Here, the specific value depends on the start code entered in the start fields 101 and 111. For example, when the start code of the start fields 101 and 111 is '0xC0', the end fields 105 and 116 include '0xD0', and the start code of the start fields 101 and 111 is '0xE1'. '0xF0' is defined in the end fields 105 and 116.
도 3b에 도시된 실시간 프로토콜의 포맷(format)은 수도미터(20), 온수미터(30), 가스미터(40), 열량계(50) 등과 같은 설비미터로부터 누적 검침데이터뿐만 아니라 현시점 검침데이터(순시치)를 실시간으로 원격 검침 장치(60)가 수집할 때 사용된다.The format of the real-time protocol shown in FIG. 3B is not only cumulative reading data from equipment meters such as
실시간 검침데이터 요청 메시지(120)은 시작 필드(121), 데이터 식별 필드(Data Identification, DI)(122), 길이 필드(123), 주소 필드(124), 에러 체크 필드(125), 종료 필드(126)를 포함하며, 실시간 검침데이터 응답 메시지(130)은 시작 필드(131), 데이터 식별 필드(132), 길이 필드(133), 주소 필드(134), 데이터(135), 에러 코드 필드(136), 에러 체크 필드(137), 종료 필드(138)를 포함한다.The real-time meter reading
상기 시작 필드(121, 131)에는 프로토콜 속성을 나타내는 시작코드가 포함되며, 표 1을 참조하면 실시간 검침데이터를 수집하는 경우에 0xE1이 저장된다.The start fields 121 and 131 include start codes indicating protocol attributes. Referring to Table 1, 0xE1 is stored when real-time reading data is collected.
상기 데이터 식별 필드(122, 132)에는 프로토콜의 용도가 정의된다. 예를 들어, 프로토콜이 실시간 세대별 사용량 검침을 위해 사용되는 경우 데이터 식별 필드(122, 132)에는 0x42와 같은 고유값이 포함된다.The data identification fields 122 and 132 define the purpose of the protocol. For example, when the protocol is used for real-time generational usage metering, the data identification fields 122 and 132 include unique values such as 0x42.
상기 길이 필드(123, 133)에는 데이터 길이가 포함된다.The length fields 123 and 133 include a data length.
상기 주소 필드(124, 134)에는 설비미터의 주소가 포함되며, 그 크기는 1byte이다. 여기서, 설비미터의 주소는 표 2와 같다.The address fields 124 and 134 include an address of a facility meter, and the size thereof is 1 byte. Here, the address of the equipment meter is shown in Table 2.
상기 데이터 필드(135)는 4 bytes의 누적 검침데이터와 3 bytes의 실시간 순시치 검침데이터를 포함한다. 여기서, 두 검침데이터는 소수점 이하 3번째 자리 값까지 취한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 검침데이터의 소수점 자리는 설비미터에 따라 가변적일 수 있다.The
상기 에러 코드 필드(136)는 8개의 비트로 구성되며, 표 3과 같이 각 비트의 설정을 통해 발생한 에러를 나타낸다.The
상기 설비미터는 실시간 검침데이터 요청 메시지를 수신한 후 일정시간(예: 30mS)동안 대기한 후 응답 메시지를 전송한다.
The facility meter waits for a predetermined time (for example, 30mS) after receiving the real-time meter data request message and transmits a response message.
도 4a 및 도 4b는 본 발명과 관련된 전력량계와 원격검침장치 간의 통신을 위한 실시간 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.4A and 4B illustrate a real-time protocol structure for communication between a electricity meter and a remote metering apparatus related to the present invention.
도 4a에 도시된 데이터는 원격검침장치(60)가 전력량계(10)의 표시부(16)에 표시하는 디스플레이 항목 및 디스플레이 시간 간격 등의 보기 모드(show mode)를 설정할 때 사용된다.The data shown in FIG. 4A is used when the
전력량계(10)의 표시부(16)에 표시할 항목 선택(point selection) 데이터(141)는 전기(송전, 수전), 수도, 온수, 난방, 가스 등과 같은 선택 항목이 각각 할당된 비트들로 구성된다. 상기 전력량계(10)의 표시부(16)에 표시할 항목에 해당하는 비트를 1로 설정한다. The
또한, 원격검침장치(60)는 전력량계(10)의 표시부(16)에 표시되는 검침데이터의 소수점 자리를 읽고/설정할 수 있다. 소수점 자리설정 데이터(143)는 표시부(16)에 표시되는 항목별 검침데이터의 소수점 자리를 소수점 이하 한 자리 또는 두 자리 중 하나로 선택한다. 소수점 자리설정 데이터(143)의 항목별 비트에는 0(소수점 이하 1자리) 또는 1(소수점 이하 2자리)이 정의되어, 소수점 자리를 나타낸다. 예를 들어, 송전 비트가 0으로 설정되면 전력량계(10)는 송전 전력량을 소수점 아래 한 자리까지 표시하고, 송전 비트가 1로 설정되면 상기 전력량계(10)는 송전 전력량을 소수점 아래 두 자리까지 표시한다.In addition, the remote
도 4b에 도시된 전력량계(10)와 원격검침장치(60) 사이의 통신에 사용되는 실시간 프로토콜에 따른 요청 메시지(150)와 응답 메시지(160)는 시작 필드(STX1, STX2)(151, 161), 설비 미터 주소 필드(152, 162), 제어 필드(153, 163), 길이 필드(154, 164), 데이터 식별 필드(155, 165), 에러 체크 필드(156, 167), 종료 필드(ETX)(157, 168)를 포함하며, 상기 응답 메시지(160)는 데이터 필드(166)을 더 포함한다.The
상기 데이터 필드(166)는 데이터 식별 필드(155, 165)에 정의된 데이터 식별자에 따라 데이터 구성이 상이하다.The
전체 적산 유효 전력량(DI: 90 70)을 수집하는 경우, 상기 데이터 필드(166)에는 1바이트의 부호와, 4바이트의 전체 적산 유효 전력량이 저장된다. 상기 전체 적산 유효 전력량은 수전 유효 적산 전력량에서 송전 유효 적산 전력량을 뺀 값이고, 상기 부호는 수전량이 송전량보다 크면 0x00으로 설정되고, 상기 수전량이 송전량보다 작으면 0xFF로 설정된다.In the case of collecting the total accumulated effective
전체 전력 검침데이터(DI: 90 8F)를 수집하는 경우, 데이터 필드(166)에는 부호(1 byte), 전체 적산유효전력량(4 bytes), 수전 적산유효전력량(4 bytes), 송전 적산유효전력량(4 bytes), 전력방향(1 byte), 수전 유효전력(4 bytes)가 포함된다. 여기서, 전력방향은 수전(0x00) 또는 송전(0xFF)을 나타낸다.In the case of collecting the total power meter reading data (DI: 90 8F), the
또한, 수전 유효전력량 및 유효전력을 검침데이터로 요청하고 전송할 때 상기 데이터 식별 필드(155, 165)에는 90 44가 포함되고, 상기 데이터 필드(166)에는 4바이트의 수전 적산유효전력량과 4바이트의 수전 유효전력이 포함된다.In addition, the data identification fields 155 and 165 include 90 44 when the faucet active power amount and the active power are requested and read as meter reading data, and the
그리고, 수집하는 검침데이터가 송전 유효전력량 및 유효전력인 경우에는 데이터 식별 필드(155, 165)에 91 44가 정의되고, 데이터 필드(166)에는 4바이트의 송전 적산유효전력량과 4바이트의 송전 유효전력이 포함된다.When the meter reading data to be collected is the transmission power effective amount and the active power, 91 44 is defined in the data identification fields 155 and 165, and the
상기 검침데이터가 수전 무효전력량 및 무효전력이면 데이터 식별 필드(155, 165)에 92 44가 정의되고, 데이터 필드(166)에는 각각의 크기가 4바이트인 수전 무효전력량 및 무효전력이 저장된다.If the meter reading data is a power receiving reactive power and a reactive power, 92 44 are defined in the data identification fields 155 and 165, and the power receiving reactive power and reactive power having a size of 4 bytes are stored in the
한편, 상기 검침데이터가 송전 무효전력량 및 무료전력이면 데이터 식별 필드(155, 165)에는 93 44가 저장되고, 데이터 필드(166)에는 각 4바이트인 송전 무효전력량 및 무효전력이 저장된다.
On the other hand, if the meter reading data is power transmission reactive power and free power, 93 44 are stored in the data identification fields 155 and 165, and power transmission reactive power and reactive power of 4 bytes are stored in the
도 5는 본 발명과 관련된 실시간 프로토콜의 구조를 도시한 도면이다. 여기서, 실시간 프로토콜은 원격검침장치와 중계장치 간의 통신 또는 원격검침 장치와 전력량계 간의 통신 또는 원격검침장치와 전력량계 사이의 통신에 사용된다.5 is a diagram illustrating the structure of a real-time protocol related to the present invention. Here, the real-time protocol is used for communication between the remote meter and the relay device or communication between the remote meter and the meter, or between the remote meter and the meter.
도 5에 도시된 실시간 프로토콜의 포맷은 시작 필드(STX), 주소 필드(Address), 제어 필드(Control), 길이 필드(LEN), 데이터 식별 필드(DI), 암호 필드(PWD), 데이터 필드(Data), 에러 체크 필드(BCC), 종료 필드(ETX)를 포함한다.The format of the real time protocol illustrated in FIG. 5 includes a start field (STX), an address field (Address), a control field (Control), a length field (LEN), a data identification field (DI), a password field (PWD), and a data field ( Data), an error check field (BCC), and an end field (ETX).
시작 필드(STX)는 프레임의 첫번째 필드와 세번째 필드에 각각 1 바이트 크기로 할당되며 표 1의 4가지 프로토콜 속성 중 어느 하나의 프로토콜 속성을 정의되는 영역이다.The start field (STX) is allocated to the first field and the third field of the frame by 1 byte each, and is an area in which any one of the four protocol attributes of Table 1 is defined.
주소필드(Address)에는 6 바이트의 계량기 주소(or 목적 장치 주소)가 정의되며, 상기 계량기 주소는 실제계량기 주소의 최하위 비트(Least Significant Bit, LSB)부터 최상위 비트(Most Significant Bit, MSB) 순으로 입력된다. 예를 들어, 계량기의 실제 주소가 0x10/0x90/0x12/0x34/0x56/0x78인 경우, 주소 필드에는 0x78/0x56/0x34/0x12/0x90/0x10이 포함된다.In the address field, a 6-byte meter address (or target device address) is defined, and the meter address is in the order of the least significant bit (LSB) to the most significant bit (MSB) of the actual meter address. Is entered. For example, if the actual address of the meter is 0x10 / 0x90 / 0x12 / 0x34 / 0x56 / 0x78, the address field contains 0x78 / 0x56 / 0x34 / 0x12 / 0x90 / 0x10.
상기 제어 필드(Control), 는 제어 명령어가 정의되며, 제어 명령어는 표 4와 같다.The control field (Control), the control command is defined, the control command is shown in Table 4.
길이 필드(LEN)는 데이터 식별 필드 및 암호 필드, 데이터 필드의 전체 크기를 나타낸다.The length field LEN indicates the total size of the data identification field, the encryption field, and the data field.
데이터 식별 필드(DI)는 프로토콜의 용도를 정의하는 영역으로, 이 필드를 통해 프로토콜의 목적을 확인할 수 있다.The data identification field DI is an area defining the purpose of the protocol. The field may identify the purpose of the protocol.
암호 필드(PWD)는 0 바이트 또는 4 바이트 크기를 가지며, 설정된 암호를 최하위 비트부터 최상위 비트 순으로 변경한 후 0x33을 더한 값이다. 여기서, 암호가 디폴트(default)로 0x11/0x11/0x11/0x00이 설정되는 경우, 상기 암호 필드에 저장되는 암호 데이터는 0x33/0x44/0x44/0x44 이다.The cipher field (PWD) has a size of 0 bytes or 4 bytes, and the set cipher is changed from the least significant bit to the most significant bit and then 0x33 is added. Here, when 0x11 / 0x11 / 0x11 / 0x00 is set as a default, the cipher data stored in the cipher field is 0x33 / 0x44 / 0x44 / 0x44.
데이터 필드(Data)에는 검침데이터가 포함되며, 그 데이터의 크기는 유동적이다. 상기 데이터 필드에 입력되는 데이터는 검침데이터를 최하위 바이트부터 최상위 바이트 순으로 재정렬한 후 각 바이트에 0x33을 더한다. 예를 들어, 검침데이터가 012345.6인 경우, 다음과 같이 검침데이터의 최하위 바이트부터 최상위 바이트 순으로 데이터를 정렬하고, 각 바이트에 0x33을 더하여 (0×60 add 0×33)/(0×45 add 0×33)/ (0×23 add 0×33)/ (0×01 add 0×33), 상기 데이터 필드에는 0x93/0x78/0x56/0x34가 입력된다.The data field Data includes meter reading data, and the size of the data is flexible. Data input to the data field is rearranged from the lowest byte to the highest byte in order to read the meter data, and 0x33 is added to each byte. For example, if the meter reading data is 012345.6, the data is sorted in order from the least significant byte to the most significant byte as follows, and 0x33 is added to each byte to add ( 0 × 60 add 0 × 33) / ( 0 × 45 add 0 × 33) / (0 × 23 add 0 × 33) / (0 × 01 add 0 × 33), the data field is 0x93 / 0x78 / 0x56 / 0x34 is input.
에러 체크 필드(BCC)에는 시작 필드부터 에러 체크 필드 전까지 필드를 더한 값이 포함된다.The error check field BCC includes a value obtained by adding a field from the start field to the error check field.
종료 필드(ETX)에는 프레임의 마지막을 나타내는 고정된 값 0x16이 포함된다.The end field ETX includes a fixed value 0x16 indicating the end of the frame.
이하, 본 발명에서 제안된 실시간 프로토콜을 이용하여 원격검침을 수행하는 경우 요청 메시지 및 응답 메시지의 구조를 설명한다.Hereinafter, the structure of the request message and the response message will be described when performing the remote meter reading using the real-time protocol proposed in the present invention.
먼저, 전력량계 주소를 읽거나 설정(read/write)하는 경우, 데이터 필드에는 전력량계 주소가 입력된다. 여기서, 마스터 주소 정의는 일대일 통신에서만 사용되며, 주소를 읽거나 설정하는 마스터의 주소는 0x99/0x99/0x99/0x99/0x99/0x99 (Protocol Data Order)로 정의하고, 설비미터 값을 읽는 마스터의 주소는 0xAA/0xAA/0xAA/0xAA/0xAA/0xAA (Protocol Data Order)로 정의한다.First, when reading or setting the electricity meter address, the electricity meter address is input to the data field. Here, the master address definition is used only for one-to-one communication, and the address of the master that reads or sets the address is defined as 0x99 / 0x99 / 0x99 / 0x99 / 0x99 / 0x99 (Protocol Data Order), and the address of the master reading the equipment meter value. Is defined as 0xAA / 0xAA / 0xAA / 0xAA / 0xAA / 0xAA (Protocol Data Order).
마스터 장치는 기설정된 전력량계(10)의 표시부(16)에 표시되는 데이터의 소수점 자리를 읽어와 확인 후 원하는 소수점 자리로 선택하여 설정할 수 있다. 이때, 데이터 필드에는 소수점 자리 선택정보가 입력되는데, 검침 항목이 각각 할당된 비트에 1 또는 0이 정의된다. 따라서, 항목별 검침데이터의 소수점 자리를 선택할 수 있다.The master device may read and confirm the decimal place of the data displayed on the
상기 마스터 장치는 전력량계(10)의 보기 모드 설정 정보를 읽고 원하는 보기 모드로 설정할 수 있다. 상기 보기 모드 설정 정보는 검침 항목별 표시여부 및 표시 시간간격을 포함한다. 이때, 데이터 필드에는 표시할 검침 항목을 선택한 검침 항목별 표시여부 데이터 1 바이트와, 표시 시간간격을 나타내는 1 바이트의 사이클 타임과, 널 데이터(null data)를 포함한다.The master device may read the view mode setting information of the
디바이스에 RTC(Real Time Clock)가 존재하는 경우 날짜(day) 및 시간(time)을 읽고 설정할 수 있다. 이때, 데이터 필드에 입력되는 데이터는 날짜 또는 시간이 입력된다.If there is a Real Time Clock (RTC) in the device, you can read and set the date (day) and time (time). At this time, the date or time is input to the data input in the data field.
또한, 마스터 장치는 디바이스로부터 디바이스의 버전정보를 읽을 수 있다. 데이터 필드에는 버전정보 및 타입(단상/삼상), 상태가 포함된다.In addition, the master device can read the version information of the device from the device. The data field includes version information, type (single phase / three phase), and status.
그리고, 본 발명에서 제안된 실시간 프로토콜을 통해 슬라이브 디바이스의 암호를 읽고 설정할 수 있다. 초기 암호는 디바이스 제작시 디폴트로 설정되며, 암호 변경을 요청할 때 암호 필드에는 기존 암호 데이터를 입력하고, 데이터 필드에는 새암호 데이터가 정의된다.And, through the real-time protocol proposed in the present invention can read and set the password of the slave device. The initial password is set as the default when the device is manufactured. When a password change request is made, existing password data is input in the password field, and new password data is defined in the data field.
실시간 프로토콜을 통해 각 설비미터로부터 검침데이터를 읽을 수 있다. 각 설비미터는 검침데이터 요청 메시지를 수신하면 실시간 프로토콜의 데이터 필드에 각 설비미터로부터 수신한 검침데이터들과 통신상태 정보를 저장하여 전송한다. 상기 검침데이터 및 통신상태 정보의 크기는 각각 4 바이트 및 1 바이트이다. 상기 통신상태 정보는 각 설비미터와의 통신상태를 포함하며, 상기 통신상태는 각 설비미터별로 할당된 비트에 1(에러) 또는 0(정상)으로 나타낸다.Real-time protocols allow reading of meter data from each meter. When each equipment meter receives the meter data request message, each equipment meter stores the meter data and communication state information received from each equipment meter in the data field of the real-time protocol. The size of the meter reading data and the communication status information is 4 bytes and 1 byte, respectively. The communication state information includes a communication state with each facility meter, and the communication state is represented by 1 (error) or 0 (normal) in bits allocated to each facility meter.
상기 전력량계(10)의 표시부에 복수의 계량기를 통해 검침된 검침데이터를 쓰기하는 경우, 암호 필드에 암호 데이터가 저장되고, 데이터 필드에는 복수의 계량기를 통해 검침된 검침데이터들(수도, 전기, 가스, 온수, 난방 등)이 소정 순서로 정의된다.When writing meter reading data read through a plurality of meters on the display unit of the
또한, 전력량계(10)로 공급되는 전원을 원격으로 제어할 수 있다. 이때, 전력량계(10)의 전원차단 릴레이를 제어하는 명령을 전송하는 메시지의 데이터 필드에는 1 바이트의 릴레이 데이터(on/off)가 포함된다.In addition, the power supplied to the
또한, 마스터 장치는 복수의 계량기의 현재 누적 검침데이터를 초기화시킬 수도 있다. 설비미터의 누적 검침데이터 초기화를 지시하는 메시지(프레임)의 데이터 필드는 널 데이터로 입력되고, 전력량계의 누적 검침데이터 초기화를 지시하는 경우에는 데이터 필드에 4 바이트의 초기화 값이 삽입된다. 여기서, 전력량계 및 설비미터들의 동작을 제어하는 경우, 동작 제어 메시지의 암호 필드에는 암호가 삽입된다.The master device may also initialize the current cumulative metering data of the plurality of meters. The data field of the message (frame) instructing the initialization of the cumulative meter reading data of the facility meter is inputted as null data, and when the cumulative meter data of the electricity meter is instructed, an initialization value of 4 bytes is inserted into the data field. Here, when controlling the operation of the electricity meter and the facility meters, a password is inserted into the password field of the operation control message.
10: 전력량계
20: 수도미터
30: 온수미터
40: 가스미터
50: 열량계
60: 원격검침장치
70: 중계장치
80: 인터페이스 유니트
90: 중앙관제장치10: power meter
20: water meter
30: hot water meter
40: gas meter
50: calorimeter
60: remote meter reading device
70: repeater
80: interface unit
90: central control unit
Claims (15)
상기 복수의 계량기에 통신 접속하여 실시간 프로토콜에 따라 상기 복수의 계량기로부터 검침데이터를 수신하여 자체 메모리에 저장하고 각 설비미터의 검침데이터를 일정 시간 간격으로 상기 전력량계로 전송하는 원격검침장치와,
상기 원격검침장치에 통신 접속하여 상기 실시간 프로토콜에 따라 상기 원격검침장치에 수집된 검침데이터를 중계장치와,
상기 중계장치를 통해 상기 원격검침장치에 접속하여 상기 원격검침장치에 검침데이터를 요청하고 상기 원격검침장치로부터 제공받은 검침데이터를 수집하여 데이터베이스화하며 상기 검침데이터를 이용하여 세대별 각 계량기의 사용량을 검침하는 중앙관제장치를 포함하며,
상기 검침데이터는 누적 검침데이터 및 현시점 검침데이터 중 하나 이상을 포함하고, 상기 실시간 프로토콜은 시작 필드, 주소 필드, 제어 필드, 길이 필드, 데이터 식별 필드, 암호 필드, 데이터 필드, 에러 체크 필드, 종료 필드로 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.A plurality of meters including a power meter for measuring electricity usage and facility meters for measuring water, gas, hot water and heating usage, respectively;
A remote meter for communicating with the plurality of meters, receiving meter data from the plurality of meters according to a real-time protocol, storing the meter data in its own memory, and transmitting meter data of each meter to the electricity meter at predetermined time intervals;
A relay device for communicating with the remote meter reading device and reading the meter data collected in the remote meter according to the real-time protocol;
Access the remote meter reading device through the relay device, request the meter reading data from the remote meter reading device, collect metering data provided from the remote meter reading device, and make a database to use the meter reading data. It includes a central control device for reading,
The meter reading data includes at least one of cumulative meter reading data and current meter reading data, and the real-time protocol includes a start field, an address field, a control field, a length field, a data identification field, a password field, a data field, an error check field, and an end field. Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that consisting of.
부하로 공급되는 전류를 측정하는 전류측정부와,
상기 부하로 공급되는 전압을 측정하는 전압측정부와,
상기 전류측정부와 전압측정부에 의해 측정된 전류 및 전압을 이용하여 전기 사용량을 연산하는 연산부와,
상기 연산된 전기 사용량 및 상기 원격검침장치로부터 전송되는 각 설비미터의 검침데이터가 저장되는 메모리와,
상기 전기 사용량 및 상기 각 설비미터의 검침데이터를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The electricity meter of claim 1, wherein
A current measuring unit measuring current supplied to a load,
A voltage measuring unit measuring a voltage supplied to the load;
An operation unit for calculating the amount of electricity using the current and voltage measured by the current measuring unit and the voltage measuring unit;
A memory for storing the calculated electricity consumption and meter reading data of each facility meter transmitted from the remote meter reading device;
And a display unit for displaying the electricity usage and metering data of each facility meter.
상기 설비미터들과 DCPLC(DC Power Line Communication) 통신선을 통해 결선되는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.The method of claim 1, wherein the remote meter reading device,
Remote metering system characterized in that the connection through the DCPLC (DC Power Line Communication) communication lines.
상기 전력량계와 RS-485 통신선을 통해 결선되는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the remote meter reading device,
Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that the connection through the electricity meter and RS-485 communication line.
프레임의 첫번째 필드와 세번째 필드에 각각 1 바이트 크기로 할당되며 4가지 프로토콜 속성 중 어느 하나의 프로토콜 속성을 정의할 수 있는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the start field,
Remote meter reading system using a real-time protocol characterized in that the first field and the third field of the frame is each 1 byte size and can define any one of the four protocol properties.
목적지 주소가 정의되는 영역인 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the address field,
Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that the destination address is defined area.
제어 명령을 정의할 수 있는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the control field,
Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that the control command can be defined.
데이터 식별 필드, 암호 필드, 데이터 필드의 전체 크기를 나타내는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the length field,
Telemetering system using a real-time protocol, characterized in that the total size of the data identification field, password field, data field.
프로토콜의 용도를 정의하는 영역인 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the data identification field,
Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that the area defining the purpose of the protocol.
0 바이트 또는 4 바이트 크기로 할당되는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the encryption field,
Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that allocated to the size of 0 byte or 4 bytes.
각 설비미터의 검침데이터 및 각 설비미터와의 통신상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the data field,
Remote metering system using a real-time protocol characterized in that the meter reading data of each equipment meter and the communication status information with each equipment meter.
전력량계의 검침데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the data field,
Remote metering system using a real-time protocol, characterized in that the meter reading data of the electricity meter.
상기 전력량계의 전원차단 릴레이 제어 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 13, wherein the data field,
Remote meter reading system using a real-time protocol characterized in that it further comprises a power off relay control command of the electricity meter.
시작 필드부터 에러 체크 필드 전까지 필드값를 더한 값이 포함되는 것을 특징으로 하는 실시간 프로토콜을 이용한 원격검침 시스템.The method of claim 1, wherein the error check field,
Remote meter reading system using a real-time protocol characterized in that the value of the field plus the field from the start to the error check field.
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