KR101189887B1 - 에너지 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 관리 시스템에 관한 것으로서, 각 에너지 수용가에 설치된 미터(Meter)와 각 에너지 수용가의 에너지 사용 상황을 관리하는 원격지의 에너지 관리 서버가 더욱 효율적으로 통신할 수 있도록 한다. 이를 위하여 에너지 관리 서버와 미터는 데이터를 전송할 때 해당 데이터의 기밀성에 낮으면 제1 통신망을 통해 전송하고, 해당 데이터의 기밀성이 높으면 제2 통신망을 통해 전송한다. 즉, 서로 주고 받을 데이터의 기밀성에 따라 서로 다른 통신망을 통해 통신한다. 이에 따라 에너지 관리 서버와 다수의 미터 사이에서 이루어지는 통신 트래픽을 분산시키면서도 보안이 필요한 정보는 안전하게 주고 받을 수 있다.

Description

에너지 관리 시스템{ Energy Management System }

본 발명은 에너지 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 각 에너지 수용가에 설치된 미터(Meter)와 각 에너지 수용가의 에너지 사용 정보를 관리하는 원격지의 에너지 관리 서버가 에너지 관련 정보를 더욱 안전하고 효율적으로 주고 받을 수 있도록 한다.

최근 한정된 에너지 자원을 효율적으로 이용하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

예컨대 에너지의 생산이나 소비 상황에 따라 에너지 가격을 차등화 하는 방안이 강구되고 있으며, 스마트 그리드(Smart Grid)나 스마트 미터(Smart Meter) 등의 기술이 관심의 대상이 되고 있다.

스마트 그리드는 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환할 수 있도록 함으로써 에너지 효율을 최적화하고 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 차세대 전력망이다.

스마트 그리드를 에너지 소비자의 입장에서 보면 에너지 가격의 변동에 따라 자신에게 가장 합리적인 시간대를 찾아 에너지를 사용하는 것이 된다.

스마트 미터(Smart Meter)는 통신 기능을 추가한 전자식 계량기를 말하는 것으로서, 에너지 공급자와 소비자 사이의 양방향 통신이 가능하기 때문에 검침원이 직접 가정을 방문하지 않아도 원격 검침을 할 수 있고, 실시간 검침을 할 수 있어 에너지 사용량을 정밀 측정할 수 있다.

한편, 각 에너지 수용가에 설치된 미터와 각 에너지 수용가의 에너지 사용 상황을 관리하는 원격지의 에너지 관리 서버가 서로 통신하게 되면, 그 통신이 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 해야 한다.

이와 관련하여, 단일 통신망을 이용하는 것이 아니라 통신 상태에 따라 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 인터넷망, 이동통신망 등 다양한 이종망을 선택적으로 이용하여 통신하는 방법이 제시되고 있다.

이러한 방법을 사용하면, 통신 인프라 구축에 필요한 비용을 줄이면서 기존의 다양한 기기와 연동할 수 있게 된다.

그러나, 종래에 제안된 기술은 단지 통신 상태에 따라 이종망을 선택적으로 이용하기 때문에 통신의 안전성에 문제가 있다.

즉, 통신할 정보가 에너지 요금제 정보와 같이 일반 공중에게 알려져도 되는 정보인지 아니면 검침 정보와 같이 보안이 필요한 정보인지의 구별을 하지 않고 무조건 현재 통신 가능한 통신망을 통해 전송하면, 중요 정보가 보안이 취약한 통신망을 통해 전송될 수 있는 문제점이 나타난다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미터와 에너지 관리 서버가 서로 주고 받을 정보의 기밀성에 따라 통신망을 구분하여 통신하도록 하여, 복수의 통신망을 사용할 때의 장점을 살리면서도 안전한 통신을 도모할 수 있는 에너지 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 에너지 관리 시스템의 일 실시예는 미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제1통신망; 미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제2통신망; 및 전송할 데이터의 기밀성을 판단하고 그 기밀성에 따라 상기 제1통신망 또는 상기 제2통신망을 선택하여 통신하는 에너지 관리 서버를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 에너지 관리 시스템의 또 다른 실시예는, 미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제1통신망; 미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제2통신망; 및 전송할 데이터의 기밀성을 판단하고 그 기밀성에 따라 상기 제1통신망 또는 상기 제2통신망을 선택하여 통신하는 미터를 포함하여 이루어진다.

상기 제1통신망은 상기 전송할 데이터의 기밀성이 낮을 때 통신하기 위한 통신망으로서, 인터넷망 또는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 망을 포함할 수 있다.

상기 제2통신망은 상기 전송할 데이터의 기밀성이 높을 때 통신하기 위한 통신망으로서, 전력선 통신망(Power Line Communication Network), 또는 무선 통신망을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 각 에너지 수용가에 설치된 미터와 각 에너지 수용가의 에너지 사용 상황을 관리하는 원격지의 에너지 관리 서버는 서로 주고 받을 정보의 기밀성(보안의 중요성)에 따라 통신망을 구분하여 통신한다.

예컨대 에너지 요금제 정보나 시간 동기 정보와 같이 일반 공중에게 알려지더라도 문제가 없는 정보는 유선 인터넷망이나 무선 인터넷망을 통해 제공하여 미터뿐 아니라 다양한 통신기기에서 사용하게 할 수 있다.

그리고 미터에 대한 동작 제어 명령이나 검침 정보와 같이 보안이 필요한 정보는 전력선 통신망을 통해 주고 받을 수 있다.

이에 따라 에너지 관리 서버와 다수의 미터 사이에서 이루어지는 통신 트래픽을 분산시키면서도 보안이 필요한 정보는 안전하게 주고 받을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 관리 시스템의 개요,
도 2는 에너지 관리 서버와 미터의 데이터 전송 과정에 관한 예,
도 3은 각 종류별 데이터의 기밀성에 따라 해당 데이터를 어느 통신망을 통해 전송할 것인지 설정하는 예,
도 4는 본 발명에 따라 데이터를 전송하는 원격 관리 서버의 예,
도 5는 본 발명에 따라 데이터를 전송하는 미터의 예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명과 관련하여 에너지란 전기, 가스 또는 수도일 수 있다.

도 1을 참조하자면, 에너지 공급 회사(11)는 에너지 공급 라인(13)을 통해 각 에너지 수용가에 에너지를 공급하고, 각 에너지 수용가에는 미터(Meter,21)가 설치되어 있다.

미터(21)는 누적 에너지 사용량과 같이 해당 에너지 수용가에서의 에너지 소비정보를 측정한다. 미터(21)는 에너지의 종류와 필요에 따라 다양한 구조와 기능을 갖도록 구성될 수 있다. 특히 에너지 관리 서버(27)와 통신하여 에너지 관련 정보를 주고 받는 기능을 구비하고 있다.

에너지 관리 서버(27)는 에너지 공급 회사(11)가 제공하는 에너지 공급 서비스와 관련한 다양한 기능을 수행할 수 있다.

예컨대 에너지 관리 서버(27)는 각 에너지 수용가의 에너지 사용 상황 관리, 각 에너지 수용가의 에너지 사용요금 계산, 시간에 따라 변동하는 에너지 요금제 정보 제공 등의 역할을 수행한다.

에너지 관리 서버(27)와 미터(21)는 서로 다른 통신망인 제1 통신망(23)과 제2 통신망(25)을 통해 다양한 정보를 주고 받는다.

제1 통신망(23)과 제2 통신망(25)은 다양한 종류의 통신망일 수 있다.

에너지 관리 서버(27)와 미터(21)가 서로 통신할 때, 제1 통신망(23)을 이용할 것인지 아니면 제2 통신망(25)을 이용할 것인지의 여부는 서로 주고 받을 데이터의 기밀성에 따라 구분된다.

즉, 에너지 관리 서버(27)와 미터(21)가 주고 받는 데이터는 기밀성이 낮거나 일반 공중에게 공개되어도 좋은 종류의 데이터와, 기밀성이 높거나 보안이 유지되어야 하는 종류의 데이터로 분류될 수 있다.

전자의 예로는 에너지 요금제 정보나 시간 동기 정보 등을 들 수 있고, 후자의 예로는 미터에 대한 동작 제어 명령이나 검침 정보 등을 들 수 있다. 이러한 데이터의 분류 기준은 절대적인 것은 아니고 에너지 공급 회사(11)가 필요에 따라 임의로 결정할 수 있다.

제1 통신망(23)은 기밀성이 낮거나 일반 공중에게 공개되어도 좋은 종류의 데이터를 주고 받는 통신망이다. 제1 통신망(23)의 예로는 유선 인터넷망이나 무선 인터넷망, 또는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 망을 들 수 있다.

제2 통신망(25)은 기밀성이 높거나 보안이 유지되어야 하는 종류의 데이터를 주고 받는 통신망이다. 제2 통신망(25)의 예로는 전력선 통신망(Power Line Communication Netwok) 또는 이동통신망과 같은 무선 통신망을 들 수 있다.

도 2를 참조하여 에너지 관리 서버(27)나 미터(21)가 본 발명에 따라 데이터를 전송하는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 전송 대상이 되는 각 종류별 데이터에 대하여 그 기밀성에 따라 어떤 통신망을 통해 전송할 것인지를 설정한다(S211).

단계 S211에서 각 종류별 데이터에 대응하여 어떤 통신망을 통해 전송할 것인지를 설정하는 방법은 다양하게 이루어질 수 있다.

예컨대 도 3a에 도시된 예와 같이 각 종류별 데이터에 대해 해당 데이터를 전송할 통신망을 직접 설정할 수도 있고, 도 3b에 도시된 예와 같이 그 기밀성의 정도를 설정할 수도 있다.

그리고 어떤 데이터를 전송하고자 하는 경우에는(S212), 해당 데이터를 전송할 통신망이 어떤 것인지를 확인하고(S213), 해당 데이터를 그 통신망을 통해 전송한다(S214,S215).

즉, 전송할 데이터가 제1 통신망을 통해 전송할 것으로 설정되어 있으면 제1 통신망(23)을 통해 전송하고(S214), 제2 통신망을 통해 전송할 것으로 설정되어 있으면 제2 통신망(25)을 통해 전송한다(S215).

도 3a에 도시된 예에서는 데이터의 종류에 따라 통신망의 종류가 직접적으로 설정되어 있기 때문에 전송할 데이터가 데이터 종류 Data #1이나 Data #2에 속한다면 제1 통신망(23)을 통해 전송하고, 데이터의 종류 Data #3이나 Data #4에 속한다면 제2 통신망(25)을 통해 전송한다.

도 3b의 예에서는 일정 기준에 따라 전송한다.

예로서 각 종류별 데이터의 기밀성이 그 순서대로 레벨 1 내지 레벨 10으로 구분된다면, 레벨 1 내지 레벨 5의 데이터는 제1 통신망(23)을 통해 전송하고, 레벨 6 내지 레벨 10의 데이터는 제2 통신망(25)을 통해 전송할 수 있다.

이 경우 전송할 데이터가 데이터의 종류 Data #1이나 Data #2에 속한다면 제1 통신망(23)을 통해 전송하고, 데이터의 종류 Data #3이나 Data #4에 속한다면 제2 통신망(25)을 통해 전송한다.

도 4를 참조하여, 본 발명에 따라 데이터를 전송하는 에너지 관리 서버(27)의 예를 설명하기로 한다.

에너지 관리 서버(27)는 제1 통신망(23)을 통해 통신할 수 있는 제1 통신모듈(41)과, 제2 통신망(25)을 통해 통신할 수 있는 제2 통신모듈(42)을 포함한다.

제1 통신망(23)이 인터넷망이라면 제1 통신모듈(41)은 유선 또는 무선 인터넷망에 접속할 수 있는 네트워크 인터페이스 카드일 수 있고, 제2 통신망(25)이 전력선 통신망이라면 제2 통신모듈(42)은 전력선 통신 모뎀일 수 있다.

송신정보 데이터베이스(44)는 미터(21)로 전송할 종류별 데이터를 저장하고, 수신정보 데이터베이스(45)는 미터(21)로부터 수신된 정보를 저장한다.

중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit,43)는 송신정보 데이터베이스(44)에 저장되어 있는 정보를 제1 통신망(23)이나 제2 통신망(25)을 통해 미터(21)로 전송한다.

또한, 중앙처리장치(43)는 제1 통신망(23)이나 제2 통신망(25)을 통해 미터(21)로부터 수신된 정보를 수신정보 데이터베이스(45)에 저장한다.

한편, 중앙처리장치(43)는 송신정보 데이터베이스(44)에 저장되어 있는 데이터를 미터로 전송할 때, 해당 데이터를 전송할 통신망이 어떤 것인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 제1 통신모듈(41)을 통해 제1 통신망(23)으로 전송하거나, 제2 통신모듈(42)을 통해 제2 통신망(25)으로 전송한다.

도 2와 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 각 종류별 데이터를 전송할 통신망은 그 기밀성에 따라 미리 설정되어 있다.

각 종류별 데이터를 어떤 통신망을 통해 전송할 것인지에 관한 정보는 에너지 관리 서버(27)의 구동 프로그램에 소스 코드(Source Code) 레벨에서 설정될 수도 있고, 테이블(Table)의 형식으로 설정되어 중앙처리장치(43)가 해당 테이블을 참조하도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 에너지 관리 서버(27)가 제1 통신망(23)이나 제2 통신망(25)을 선택적으로 이용하여 통신하기 때문에 미터(21)도 제1 통신망(23)과 제2 통신망(25)을 통해 통신할 수 있도록 구성된다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따라 데이터를 전송하는 미터(21)의 예를 설명하기로 한다.

에너지 수용가의 각 부하(17-1~17-k)는 에너지 공급 라인(13)을 통해 공급되는 에너지를 소비하고, 계량부(51)는 각 부하(17-1~17-k)가 소비하는 에너지량을 측정한다. 구체적인 예로서 계량부(51)는 각 부하(17-1~17-k)가 소비하는 누적 에너지 사용량을 측정할 수 있다.

제1 통신모듈(52)은 제1 통신망(23)을 통해 통신할 수 있도록 하고, 제2 통신모듈(53)은 제2 통신망(25)을 통해 통신할 수 있도록 한다.

제1 통신망(23)이 인터넷망이라면 제1 통신모듈(52)은 유선 또는 무선 인터넷망에 접속할 수 있는 네트워크 인터페이스 카드일 수 있고, 제2 통신망(25)이 전력선 통신망이라면 제2 통신모듈(53)은 전력선 통신 모뎀일 수 있다.

표시부(56)는 계량부(51)에서 측정된 에너지 사용량 정보 등 미터(21)의 동작 상태를 알려 주기 위한 각종 정보를 시각적으로 표시한다.

저장부(57)는 디지털 데이터를 저장하는 비휘발성의 읽고 쓰기가 가능한 저장매체로서, 미터(21)의 동작과 관련된 각종 정보를 저장하여 유지한다.

롬(ROM: Read Only Memory,54)은 미터(21)의 구동 프로그램을 저장하고, 램(RAM: Random Access Memory,55)은 프로세서(58)가 즉시 액세스할 데이터를 일시 저장한다.

프로세서(58)는 마이크로 프로세서나 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)를 이용하여 구성될 수 있으며, 롬(54)에 저장되어 있는 구동 프로그램에 따라 동작하여 미터(21)를 총괄적으로 제어한다.

프로세서(58)는 계량부(51)에서 측정된 에너지 사용량 정보를 저장부(57)에 저장하여 관리하고, 제1 통신모듈(52)이나 제2 통신모듈(53)을 통해 에너지 관리 서버(27)와 통신하여 필요한 정보를 주고 받는다.

특히, 프로세서(58)는 에너지 관리 서버(27)로 어떤 데이터를 전송하고자 하는 경우, 해당 데이터를 전송할 통신망이 어떤 것인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 제1 통신모듈(52)을 통해 제1 통신망(23)으로 전송하거나, 제2 통신모듈(53)을 통해 제2 통신망(25)으로 전송한다.

도 2와 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 각 종류별 데이터를 전송할 통신망은 그 기밀성에 따라 미리 설정되어 있다.

각 종류별 데이터를 어떤 통신망을 통해 전송할 것인지에 관한 정보는 미터(21)의 구동 프로그램에 소스 코드(Source Code) 레벨에서 설정될 수도 있고, 테이블(Table)의 형식으로 설정되어 프로세서(58)가 해당 테이블을 참조하도록 구성될 수도 있다.

이러한 설정 정보는 다양한 방법으로 미터(21)에 알려질 수 있다.

예를 들자면, 미터(21)의 제조시 미리 설정되어 있을 수도 있고, 에너지 관리 서버(27)로부터 수신하거나, 미터(21)에서 사용자가 직접 설정할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공할 수도 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 에너지 관리 서버(27)와 미터(21)는 에너지 요금제 정보나 시간 동기 정보와 같이 일반 공중에게 알려지더라도 문제가 없는 정보는 제1 통신망(23)을 통해 주고 받고, 동작 제어 명령이나 검침 정보와 같이 보안이 필요한 정보는 제2 통신망(25)을 통해 주고 받는다.

그러므로 보안이 필요한 정보를 안전하게 주고 받을 수 있을 뿐 아니라, 에너지 관리 서버와 다수의 미터 사이에서 이루어지는 통신 트래픽을 분산시킬 수 있어 더욱 효율적인 통신이 가능하게 된다.

상술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.

13: 에너지 공급 라인 17-1~17-k: 부하
21: 미터 23: 제1 통신망
25: 제2 통신망 27: 에너지 관리 서버
41,52: 제1 통신모듈 42,53: 제2 통신모듈
43: 중앙처리장치 44: 송신정보 데이터베이스
45: 수신정보 데이터베이스 51: 계량부
54: 롬(ROM) 55: 램(RAM)
56: 표시부 57: 저장부
58: 프로세서

Claims (6)

1. 에너지 관리 시스템에 있어서,
   미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제1통신망;
   미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제2통신망; 및
   전송할 데이터의 기밀성을 판단하고, 그 기밀성에 따라 상기 제1통신망 또는 상기 제2통신망을 선택하여 통신하는 에너지 관리 서버를 포함하며,
   상기 제1통신망은 상기 전송할 데이터의 기밀성이 낮을 때 통신하기 위한 통신망이고, 상기 제2통신망은 상기 전송할 데이터의 기밀성이 높을 때 통신하기 위한 통신망이며,
   상기 제1통신망을 통해 전송할 데이터는 에너지 요금제 정보와 시간 동기 정보 중 하나 이상을 포함하고, 상기 제2통신망을 통해 전송할 데이터는 검침 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.
2. 에너지 관리 시스템에 있어서,
   미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제1통신망;
   미터와 에너지 관리 서버가 통신하는 제2통신망; 및
   전송할 데이터의 기밀성을 판단하고, 그 기밀성에 따라 상기 제1통신망 또는 상기 제2통신망을 선택하여 통신하는 미터를 포함하며,
   상기 제1통신망은 상기 전송할 데이터의 기밀성이 낮을 때 통신하기 위한 통신망이고, 상기 제2통신망은 상기 전송할 데이터의 기밀성이 높을 때 통신하기 위한 통신망이며,
   상기 제1통신망을 통해 전송할 데이터는 에너지 요금제 정보와 시간 동기 정보 중 하나 이상을 포함하고, 상기 제2통신망을 통해 전송할 데이터는 검침 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1통신망은 인터넷망 또는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 망을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제2통신망은 전력선 통신망(Power Line Communication Network) 또는 무선 통신망을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.

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