KR101303321B1 - Power manegement system and method using zigbee network - Google Patents

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KR101303321B1 KR1020120003866A KR20120003866A KR101303321B1 KR 101303321 B1 KR101303321 B1 KR 101303321B1 KR 1020120003866 A KR1020120003866 A KR 1020120003866A KR 20120003866 A KR20120003866 A KR 20120003866A KR 101303321 B1 KR101303321 B1 KR 101303321B1
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Abstract

본 발명은 스마트 소켓 별로 내장된 지그비 모뎀을 이용하여 지그비 통신을 할 수 있으며, 전기기기별로 전력 사용량 및 전기 요금에 관한 정보를 전송 받고 이를 외부로 표시할 수 있으며, 전기기기별로 공급되는 전원을 자동 또는 수동으로 차단할 수 있는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명인 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템은 전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하며 내장되어 있는 지그비 모뎀을 이용하여 데이터 통신을 하는 스마트 소켓; 및 복수개의 스마트 소켓과 지그비 네트워크를 형성하며 상기 스마트 소켓으로부터 전력 사용량 데이터를 수신하고, 상기 전기기기별로 전력 사용량에 관한 정보를 디스플레이하는 모니터링 장치를 포함한다.The present invention can perform ZigBee communication using the ZigBee modem built into each smart socket, and can receive information on the power consumption and electricity bill for each electric device and display it externally, and automatically supply the power supplied by each electric device. Or it provides a power management system and method using a ZigBee network that can be manually blocked.
The present invention provides a power management system using a ZigBee network, comprising: a smart socket measuring power usage of an electrically connected electric device and performing data communication using a built-in ZigBee modem; And a monitoring device forming a plurality of smart sockets and a Zigbee network, receiving power usage data from the smart sockets, and displaying information on power usage for each electric device.

Description

지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템 및 방법{POWER MANEGEMENT SYSTEM AND METHOD USING ZIGBEE NETWORK}Power Management System and Method Using Zigbee Network {POWER MANEGEMENT SYSTEM AND METHOD USING ZIGBEE NETWORK}

본 발명은 지그비 모뎀이 내장된 스마트 소켓을 이용하여 전력 사용량에 따라 전기기기별로 전력 관리가 가능한 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a power management system and method using a Zigbee network capable of power management for each electric device according to power usage using a smart socket with a Zigbee modem.

기존 수용가의 에너지관리는 소비자의 직접적인 관리에 의해 사용하지 않을 때 콘센트를 제거하는 방법을 통하여 관리하는 정도로 에너지관리 방법이 부재하였다. 이에 소비자는 전기사용량의 실시간 정보뿐만 아니라 전기기기별 사용부하에 대한 전기사용량 정보제공을 요구하는 사항들이 늘어나는 추세에 있다. 최근 전등과 같은 조명장치에 대하여 제한적으로 물리적 결선을 통한 제어가 가능한 시스템 구축이 진행되고 있으나, 각 조명에 대한 전력 사용량 정보 조회가 불가능하다는 단점이 있으며, 소비자의 대부분의 에너지원인 전열 및 에어콘 기기의 제어가 포함되지 않는 문제점이 있다.Energy management of the existing consumer was not enough to manage energy by removing the outlet when not in direct use by the consumer. As a result, consumers are demanding to provide not only real-time information on electricity consumption but also electricity usage information on the use load of each electric device. Recently, a system for controlling lighting devices such as electric lights through limited physical connection has been progressed, but there is a disadvantage in that it is impossible to inquire power consumption information for each light. There is a problem that control is not included.

또한 스마트그리드 기술의 출현과 함께 각종 가전기기에 통신모뎀을 탑재하여 각 기기를 제어하고자 하는 연구개발이 진행되고 있다. 그러나 각 가전사 또는 가전기기 별로 상이한 프로토콜이 구현되어 이기종 기기간에는 호환이 되지 않으며, 수요반응 효과를 기대하기 위해서는 전자식계량기부터 수요반응 서버까지 일관된 호환 가능한 프로토콜 포맷이 요구되고 있으나 이를 충족시키지 못한다는 단점이 있다.
In addition, with the advent of smart grid technology, research and development are being made to control each device by mounting a communication modem in various home appliances. However, since different protocols are implemented for each home appliance or home appliance, they are not compatible between heterogeneous devices, and in order to expect a demand response effect, a consistent compatible protocol format is required from the electronic meter to the demand response server. There is this.

본 발명은 스마트 소켓 별로 내장된 지그비 모뎀을 이용하여 지그비 통신을 할 수 있으며, 전기기기별로 전력 사용량 및 전기 요금에 관한 정보를 전송 받고 이를 외부로 표시할 수 있으며, 전기기기별로 공급되는 전원을 자동 또는 수동으로 차단할 수 있는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템 및 방법을 제공한다.
The present invention can perform ZigBee communication using the ZigBee modem built into each smart socket, and can receive information on the power consumption and electricity bill for each electric device and display it externally, and automatically supply the power supplied by each electric device. Or it provides a power management system and method using a ZigBee network that can be manually blocked.

본 발명인 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템은 전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하며 내장되어 있는 지그비 모뎀을 이용하여 데이터 통신을 하는 스마트 소켓; 및 복수개의 스마트 소켓과 지그비 네트워크를 형성하며 상기 스마트 소켓으로부터 전력 사용량 데이터를 수신하고, 상기 전기기기별로 전력 사용량에 관한 정보를 디스플레이하는 모니터링 장치를 포함한다.The present invention provides a power management system using a ZigBee network, comprising: a smart socket measuring power usage of an electrically connected electric device and performing data communication using a built-in ZigBee modem; And a monitoring device forming a plurality of smart sockets and a Zigbee network, receiving power usage data from the smart sockets, and displaying information on power usage for each electric device.

상기 모니터링 장치는 상기 복수개의 스마트 소켓과 고정된 PAN(personal area network)-ID를 사용하여 지그비 네트워크를 형성할 수 있다.The monitoring device may form a Zigbee network using the plurality of smart sockets and a fixed personal area network (PAN) -ID.

상기 모니터링 장치는 상기 복수개의 스마트 소켓과 주기적으로 통신 연결 상태를 확인하며 일정 횟수 이상 연속적으로 응답이 없는 경우 연결을 해제하고 재연결을 시도할 수 있다.The monitoring device periodically checks the communication connection state with the plurality of smart sockets, and if there is no response continuously for a predetermined number of times, may release the connection and try to reconnect.

상기 스마트 소켓은 주기적으로 전력 사용량 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하며, 상기 모니터링 장치는 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 현재 전력 사용량, 누적 전력 사용량 및 최대 수요 전력량으로 구분하여 디스플레이 할 수 있다.The smart socket periodically transmits power usage data to the monitoring apparatus, and the monitoring apparatus may display the power usage data by dividing the current power usage, the cumulative power usage, and the maximum demand power.

상기 모니터링 장치는 기 설정된 전력 사용량을 초과하는 스마트 소켓에 대하여 전원 공급 차단 신호를 전송 할 수 있다.The monitoring device may transmit a power supply cutoff signal to a smart socket exceeding a preset power usage.

상기 모니터링 장치는 최대 수요 전력량을 기준으로 상기 기 설정된 전력 사용량을 초과하였는지 여부를 판단할 수 있다.The monitoring apparatus may determine whether the preset power usage is exceeded based on the maximum demand power.

상기 모니터링 장치는 외부의 입력에 따라 전원 공급 차단 또는 전원 공급 차단 해제 신호를 각각의 스마트 소켓에 대하여 전송할 수 있다.The monitoring device may transmit a power supply cutoff or power supply cutoff release signal to each smart socket according to an external input.

상기 모니터링 장치로부터 상기 전력 사용량 데이터를 전송 받아 저장하고, 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 상기 모니터링 장치에 전송하는 운영서버를 더 포함한다.And receiving and storing the power usage data from the monitoring apparatus, and transmitting the real-time unit price and monthly electricity rate data to the monitoring apparatus.

상기 모니터링 장치는 상기 실시간 단가 요금 및 상기 월별 전기 요금을 디스플레이 할 수 있다.The monitoring device may display the real-time unit price rate and the monthly electricity rate.

상기 모니터링 장치는 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 상기 전력 사용량의 역순으로 전원 차단 순위를 설정 할 수 있다.The monitoring device may set the power cutoff order in the reverse order of the power usage by using the power usage data.

상기 운영서버는 상기 모니터링 장치에 강제 전원 차단 신호를 전송하며,The operation server transmits a forced power off signal to the monitoring device,

상기 모니터링 장치는 상기 전원 차단 순위에 따라 순차적으로 대응되는 스마트 소켓에 공급되는 전원을 차단 할 수 있다.
The monitoring device may cut off power supplied to corresponding smart sockets sequentially according to the power cutoff order.

본 발명인 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법은 스마트 소켓이 전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하여 데이터로 가공하는 단계; 상기 스마트 소켓이 지그비 모뎀을 이용하여 전력 사용량 데이터를 모니터링 장치로 전송하는 단계; 상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량을 상기 전기기기별로 각각 디스플레이하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a power management method using a ZigBee network, comprising: measuring power usage of an electrical device electrically connected to a smart socket and processing the data into data; The smart socket transmitting power usage data to a monitoring device using a Zigbee modem; And displaying, by the monitoring device, the power usage for each of the electric devices.

상기 디스플레이하는 단계는 상기 모니터링 장치가 현재 전력 사용량, 누적 전력 사용량 및 최대 수용 전력량을 구분하여 디스플레이 할 수 있다.The displaying may be performed by the monitoring apparatus classifying the current power consumption, the cumulative power usage, and the maximum power consumption.

상기 모니터링 장치가 기 설정된 전력 사용량을 초과하는 스마트 소켓에 대하여 전원 공급 차단 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.The monitoring device may further include transmitting a power supply cutoff signal to the smart socket that exceeds a preset power usage.

상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량 데이터를 운영서버로 전송하는 단계; 상기 운영서버가 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 생성하여 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계; 및 상기 모니터링 장치가 상기 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.Transmitting, by the monitoring device, the power usage data to an operation server; Generating, by the operation server, real-time unit price rates and monthly electricity rate data using the power usage data, and transmitting the generated electricity rate data to the monitoring device; And displaying, by the monitoring device, the real-time unit price fee and the monthly electricity rate data.

상기 운영서버가 강제 전원 차단 신호를 생성하여 상기 모니터링 장치에 전송하는 단계; 및 상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 전력 사용량의 역순으로 설정한 전원 차단 순위에 따라 순차적으로 대응되는 스마트 소켓에 전원 차단 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.
Generating, by the operation server, a forced power off signal to the monitoring device; And transmitting, by the monitoring apparatus, a power cutoff signal to the smart sockets corresponding to the power sockets according to the power cut order set in the reverse order of power usage using the power usage data.

본 발명인 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템 및 방법은 스마트 소켓 별로 내장된 지그비 모뎀을 이용하여 지그비 통신을 할 수 있으며, 전기기기별로 전력 사용량 및 전기 요금에 관한 정보를 전송 받고 이를 외부로 표시할 수 있으며, 전기기기별로 공급되는 전원을 자동 또는 수동으로 차단할 수 있다.
Power management system and method using the ZigBee network of the present invention can perform a ZigBee communication using a ZigBee modem built for each smart socket, and receives information on power usage and electricity bills for each electric device and display it externally. Power can be cut off automatically or manually.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템의 구성도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 장치의 개념도, 및
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법의 순서도1 is a block diagram of a power management system using a Zigbee network according to an embodiment of the present invention,
2 is a conceptual diagram of a monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, and
3 is a flow chart of a power management method using a Zigbee network according to an embodiment of the present invention

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템의 구성도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템은 전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하며 내장되어 있는 지그비 모뎀을 이용하여 데이터 통신을 하는 스마트 소켓(10); 복수개의 스마트 소켓(10)과 지그비 네트워크를 형성하며 스마트 소켓(10)으로부터 수신한 전력 사용량 데이터를 전기기기별로 각각 디스플레이하는 모니터링 장치(20); 및 모니터링 장치(20)로부터 상기 전력 사용량 데이터를 전송 받아 저장하고, 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 모니터링 장치(20)에 전송하는 운영서버(30)를 포함한다.1 is a block diagram of a power management system using a Zigbee network according to an embodiment of the present invention. Power management system using a Zigbee network according to an embodiment of the present invention measures the power consumption of the electrically connected electrical device and a smart socket 10 for data communication using a built-in Zigbee modem; A monitoring device 20 forming a Zigbee network with a plurality of smart sockets 10 and displaying power usage data received from the smart sockets 10 for each electric device; And an operation server 30 which receives and stores the power usage data from the monitoring device 20 and transmits the real-time unit price and monthly electricity rate data to the monitoring device 20.

스마트 소켓(10)에는 전기 기기의 플러그가 삽입될 수 있는 콘센트가 마련되어 있으며, 스마트 소켓(10)은 플러그를 통하여 하나의 전기 기기와 연결될 수 있다. 스마트 소켓(10)에는 전력 사용량을 측정할 수 있는 센서 모듈이 내장되어 있으며, 상기 센서 모듈을 이용하여, 연결된 전기 기기가 소모하는 전력 사용량을 측정하여 데이터로 가공할 수 있다. 스마트 소켓(10)은 지그비 통신을 이용하여 주기적으로 모니터링 장치(20)에 전력 사용량 데이터를 전송할 수 있다. 스마트 소켓(10)과 모니터링 장치(20)간의 통신은 기 설정된 주기에 따라 이루어질 수 있으며, 또는 모니터링 장치(20)의 요청 신호에 의하여 이루어 질 수 있다.The smart socket 10 is provided with an outlet into which a plug of an electric device may be inserted, and the smart socket 10 may be connected to one electric device through a plug. The smart socket 10 has a sensor module for measuring the power consumption, and by using the sensor module, the power consumption of the connected electric device can be measured and processed into data. The smart socket 10 may periodically transmit power usage data to the monitoring device 20 using Zigbee communication. The communication between the smart socket 10 and the monitoring device 20 may be performed according to a predetermined period, or may be made by a request signal of the monitoring device 20.

스마트 소켓(10)은 내장된 지그비 모뎀을 이용하여 모니터링 장치(20)와 데이터 통신을 할 수 있다. 스마트 소켓(10)은 라우터(Router)로서 동작하며 코디네이터(Coordinator)로 동작하는 모니터링 장치(20)가 형성한 지그비 네트워크에 동일한 PAN(Personal Area Network)-ID와 동일한 채널 영역대를 이용하여 참여할 수 있다.The smart socket 10 may perform data communication with the monitoring device 20 using a built-in Zigbee modem. The smart socket 10 may participate as a router and participate in the Zigbee network formed by the monitoring device 20 operating as a coordinator using the same channel area band as the same PAN (Personal Area Network) -ID. have.

스마트 소켓(10)은 모니터링 장치(20)로부터 제어 신호를 수신하여 전원 공급을 차단할 수 있는 제어 모듈을 구비할 수 있으며 상기 제어모듈은 예를 들면, 마이콤(Micom)일 수 있다.The smart socket 10 may be provided with a control module capable of receiving a control signal from the monitoring device 20 to cut off the power supply, and the control module may be, for example, a micom.

모니터링 장치(20)는 지그비 모뎀을 포함할 수 있다. 모니터링 장치(20)의 지그비 모뎀은 코디네이터로서 동작하며 복수개의 스마트 소켓(10)과 지그비 네트워크를 형성할 수 있다. 모니터링 장치(20)의 지그비 모뎀은 64bit로 구성된 IEEE 주소의 끝자리 4bit 숫자를 이용하여 고정된 PAN-ID를 설정할 수 있다. 스마트 소켓(10)의 지그비 모뎀은 모니터링 장치(20)의 지그비 모뎀에서 설정한 PAN-ID를 이용하여 지그비 네트워크에 참여할 수 있다. 또한, 모니터링 장치(20)의 지그비 모뎀은 지그비 네트워크를 형성하기 위한 채널 대역을 설정할 수 있는데 본 발명의 일실시예에서는 고정된 채널 영역을 이용하는 것으로 한다.The monitoring device 20 may include a Zigbee modem. The Zigbee modem of the monitoring device 20 may act as a coordinator and form a Zigbee network with a plurality of smart sockets 10. The Zigbee modem of the monitoring device 20 may set a fixed PAN-ID by using a 4-bit digit of the end of an IEEE address composed of 64 bits. The Zigbee modem of the smart socket 10 may participate in the Zigbee network using the PAN-ID set by the Zigbee modem of the monitoring device 20. In addition, the Zigbee modem of the monitoring device 20 can set a channel band for forming a Zigbee network, in one embodiment of the present invention is to use a fixed channel region.

모니터링 장치(20)는 동일한 PAN-ID를 사용하는 복수개의 스마트 소켓(10)과 주기적으로 통신 연결 상태를 체크할 수 있다. 모니터링 장치(20)는 주기적으로 스마트 소켓(10)에 응답 요청 메시지를 전송할 수 있으며, 일정 횟수 이상 연속으로 응답 메시지 회신이 없는 경우 해당 스마트 소켓(10)과의 지그비 네트워크 연결을 해제하고 네트워크 재 설정을 할 수 있다.The monitoring device 20 may periodically check a communication connection state with a plurality of smart sockets 10 using the same PAN-ID. The monitoring device 20 may periodically transmit a response request message to the smart socket 10, and if there is no response message reply for a predetermined number of times or more, release the Zigbee network connection with the smart socket 10 and reset the network. can do.

모니터링 장치(20)는 디스플레이 장치 및 메모리 소자를 포함할 수 있다. 모니터링 장치(20)의 디스플레이 장치는 CRT, LCD, PDP, LED 또는 OLED 등 데이터를 시각적으로 화면에 출력 가능한 표시 장치로 구성될 수 있다.The monitoring device 20 may include a display device and a memory device. The display device of the monitoring device 20 may be configured as a display device capable of visually outputting data such as CRT, LCD, PDP, LED or OLED.

모니터링 장치(20)는 복수개의 스마트 소켓(10)으로부터 주기적으로 전력 사용량 데이터를 수신하고 디스플레이 장치를 통하여 현재 전력 사용량, 누적 전력 사용량 및 최대 수요 전력량으로 구분하여 표시 할 수 있다. 현재 전력 사용량은 스마트 소켓(10)으로부터 수신한 전력 사용량 데이터이며, 누적 전력 사용량은 일정 기간내의 전력 사용량에 대하여 메모리 소자에 저장된 과거 전력 사용량 데이터화 합산하여 산출된 데이터이다. 또한, 최대 수요 전력량은 15분간 수요 전력의 평균을 의미한다.The monitoring device 20 may periodically receive power usage data from the plurality of smart sockets 10 and display the current power usage, cumulative power usage, and maximum demand power through the display apparatus. The current power usage is power usage data received from the smart socket 10, and the cumulative power usage is data calculated by summing the past power usage data stored in the memory device with respect to the power usage within a predetermined period. In addition, the maximum power demand means the average of the power demand for 15 minutes.

모니터링 장치(20)는 기 설정된 전력 사용량을 초과하는 스마트 소켓(10)에 공급되는 전원을 차단하기 위한 전원 공급 차단 신호를 스마트 소켓(10)에 전송할 수 있다. 모니터링 장치(20)는 외부의 입력에 의해 스마트 소켓(10) 별로 전원 공급 차단을 위한 전력 사용량이 설정 될 수 있으며, 설정된 전력 이상을 사용한 스마트 소켓(10)에 전원 공급 차단 신호를 전송할 수 있다. 모니터링 장치(20)는 예를 들면, 최대 수요 전력량을 기준으로 판단하여 전원 공급 차단 신호를 스마트 소켓(10)에 전송할 수 있다.The monitoring device 20 may transmit a power supply cutoff signal to the smart socket 10 to cut off power supplied to the smart socket 10 exceeding a preset power usage. The monitoring device 20 may set power usage for power supply cutoff for each smart socket 10 by an external input, and may transmit a power supply cutoff signal to the smart socket 10 using the set power or more. For example, the monitoring apparatus 20 may transmit the power supply cutoff signal to the smart socket 10 based on the maximum demand power.

모니터링 장치(20)는 외부의 입력에 따른 전원 공급 차단 신호 또는 전원 공급 차단 해제 신호를 스마트 소켓(10)에 전송할 수 있다. 모니터링 장치(20)의 외부 입력은 예를 들면 터치 스크린, 키보드, 무선 리모콘 등을 통하여 이루어질 수 있다.The monitoring device 20 may transmit a power supply cutoff signal or a power supply cutoff release signal according to an external input to the smart socket 10. External input of the monitoring device 20 may be made through, for example, a touch screen, a keyboard, a wireless remote controller, or the like.

모니터링 장치(20)는 전력 사용량 데이터를 이용하여 전원 차단 순위를 설정할 수 있다. 전원 차단 순위는 운영서버(30)로부터 강제 전원 차단 신호를 전송 받게 되는 경우 공급되는 전원을 차단하기 위한 스마트 소켓(10)의 순위를 설정해 놓은 것이다. 모니터링 장치(20)는 전력 사용량이 적은 전기 기기와 연결되는 스마트 소켓(10)을 우선 순위로 하여 전력 사용량이 큰 전기 기기와 연결되는 스마트 소켓(10) 순서로 전원 차단 순위를 설정할 수 있다. 본 발명의 실시예와는 다르게 전원 차단 순위는 운영서버(30)로부터 전송받는 실시간 단가 요금 또는 월별 전기 요금 데이터를 기준으로 설정할 수도 있으며, 외부의 입력을 통하여 수동적으로 설정될 수 있음은 당업자에게 있어 자명하다 할 것이다.The monitoring device 20 may set the power cutoff order using the power usage data. The power cut off order is to set the rank of the smart socket 10 to cut off the power supply when receiving a forced power off signal from the operation server (30). The monitoring device 20 may set the power interruption order in the order of the smart sockets 10 connected to the electric devices having low power consumption in order of priority. Unlike the embodiment of the present invention, the power down order may be set based on real-time unit price or monthly electricity rate data transmitted from the operation server 30, and may be manually set through external input. It will be self explanatory.

운영서버(30)는 CDMA(Code division multiple access), WCDMA(Wideband Code division multiple access), 와이파이, 와이브로 등의 무선 통신을 통하여 모니터링 장치(20)와 데이터 통신을 할 수 있다.The operation server 30 may perform data communication with the monitoring device 20 through wireless communication such as code division multiple access (CDMA), wide code division multiple access (WCDMA), Wi-Fi, and WiBro.

운영서버(30)는 모니터링 장치(20)로부터 전력 사용량 데이터를 전송 받아 저장하고, 전력 사용량에 따른 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 모니터링 장치(20)에 전송할 수 있다. 운영서버(30)는 시간 대별로 차등 적용되는 전기 요금제를 적용하여 실시간 단가 요금을 책정할 수 있으며, 과거 저장된 전력 사용량 데이터를 이용하여 누적 사용량이 적용된 월별 전기 요금 데이터를 책정할 수 있다. 운영서버(30)는 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 모니터링 장치(20)에 전송 할 수 있으며, 모니터링 장치(20)는 디스플레이 장치를 통하여 요금에 관한 정보를 외부로 표시할 수 있다.The operation server 30 may receive and store power usage data from the monitoring apparatus 20, and may transmit real-time unit price and monthly electricity rate data according to the power usage to the monitoring apparatus 20. The operation server 30 may set a real-time unit price rate by applying a different electricity rate plan applied for each time period, and may set monthly electricity rate data to which cumulative usage is applied using historically stored power usage data. The operation server 30 may transmit the real-time unit price fee and monthly electricity rate data to the monitoring device 20, and the monitoring device 20 may display information about the fee to the outside through the display device.

운영서버(30)는 급전소와 통신을 하여 계절별 또는 시간대별 전력 수요에 따라 정전 위험이 있는 경우 계획적으로 전원을 차단하기 위한 강제 전원 차단 신호를 모니터링 장치(20)에 전송할 수 있다.The operation server 30 may communicate with the power supply station to transmit a forced power cutoff signal to the monitoring device 20 to intentionally cut off the power when there is a risk of power failure in accordance with the power demand for each season or time zone.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 장치(20)의 개념도이다. 모니터링 장치(20)는 별도의 외부 입력장치 없이 터치 스크린 방식을 통하여 화면을 조작하도록 구성될 수 있다. 모니터링 장치(20)에 표시되는 부하를 선택하면 전력 사용량에 관한 정보 및 요금 정보가 표시되며, 하단의 설정 메뉴에서는 전원 차단을 위한 기준 전력 사용량 또는 전원 차단 순위 등의 설정을 할 수 있으며, 제어 메뉴에서는 부하원별로 공급되는 전원을 차단할 수 있도록 구성되어 있다.2 is a conceptual diagram of a monitoring apparatus 20 according to an embodiment of the present invention. The monitoring device 20 may be configured to manipulate a screen through a touch screen method without a separate external input device. When the load displayed on the monitoring device 20 is selected, information on the power usage and the billing information are displayed. In the setting menu at the bottom, setting such as reference power usage or power off rank for power off can be set. Is configured to cut off the power supplied to each load source.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a power management method using a Zigbee network according to an embodiment of the present invention.

스마트 소켓(10)은 전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하여 데이터로 가공할 수 있다(S301). 스마트 소켓(10)은 전력 사용 데이터를 지그비 모뎀을 이용하여 모니터링 장치(20)로 전송 할 수 있다(S302). 스마트 소켓(10)은 모니터링 장치(20)와 미리 형성된 지그비 네트워크를 이용하여 데이터 통신을 하며, 지그비 네트워크를 형성하는 방법에 대한 설명은 도1에서 설명한 바와 같다.The smart socket 10 may measure the power usage of the electrically connected electrical device to process the data (S301). The smart socket 10 may transmit power usage data to the monitoring device 20 using a Zigbee modem (S302). The smart socket 10 performs data communication with the monitoring apparatus 20 using a pre-formed Zigbee network, and the description of the method for forming the Zigbee network is as described with reference to FIG. 1.

모니터링 장치(20)는 전력 사용량을 부하원별로 각각 디스플레이 할 수 있으며, 현재 전력 사용량, 누적 전력 사용량 및 최대 수용 전력량을 구분하여 표시할 수 있다(S303).The monitoring apparatus 20 may display the power usage by each load source, and may display and display the current power usage, the cumulative power usage, and the maximum power consumption (S303).

모니터링 장치(20)는 전력 사용량 데이터를 기 설정된 전력 사용량과 비교하고, 기 설정된 전력 사용량을 초과하는 스마트 소켓(10)에 대하여 전원 공급 차단 신호를 전송 할 수 있다(S304).The monitoring apparatus 20 may compare the power usage data with the preset power usage, and transmit a power supply cutoff signal to the smart socket 10 exceeding the preset power usage (S304).

모니터링 장치(20)는 무선 통신 방식으로 전력 사용량 데이터를 운영서버(30)로 전송 할 수 있으며(S305), 운영서버(30)는 전력 사용량 데이터를 이용하여 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 생성하여 상기 모니터링 장치(20)로 전송 할 수 있다(S306). 모니터링 장치(20)는 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 디스플레이하여 사용자 또는 관리자가 전기기기별로 전력 사용량 및 요금에 대한 정보를 확인할 수 있도록 할 수 있다(S307).The monitoring device 20 may transmit power usage data to the operation server 30 in a wireless communication method (S305), and the operation server 30 generates real-time unit price rates and monthly electricity rate data using the power usage data. It may be transmitted to the monitoring device 20 (S306). The monitoring device 20 may display real-time unit price rates and monthly electricity rate data so that a user or a manager can check information on power usage and rates for each electric device (S307).

운영서버(30)는 계절별 또는 시간대별 전력 수요에 따라 정전 위험이 있는 경우 계획적으로 전원을 차단하기 위한 강제 전원 차단 신호를 생성하여 상기 모니터링 장치(20)에 전송 할 수 있다(S308). 모니터링 장치(20)는 전력 사용량 데이터를 이용하여 전력 사용량의 역순으로 설정한 전원 차단 순위에 따라 대응되는 스마트 소켓(10)에 전원 차단 신호를 전송 할 수 있다(S309).
The operation server 30 may generate a forced power cutoff signal for deliberately shutting down the power in case of a power failure risk according to seasonal or time-phase power demand (S308). The monitoring apparatus 20 may transmit a power cutoff signal to the corresponding smart socket 10 according to the power cutoff order set in the reverse order of power use using the power usage data (S309).

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
Embodiments of the present invention include computer readable media including program instructions for performing various computer implemented operations. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CDROMs, DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, are included in the scope of the present invention.

10:스마트 소켓
20:모니터링 장치
30:운영서버10: smart socket
20: monitoring device
30: Operational server

Claims (16)

전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하며 내장되어 있는 지그비 모뎀을 이용하여 데이터 통신을 하는 스마트 소켓; 및
복수개의 스마트 소켓과 지그비 네트워크를 형성하며 상기 스마트 소켓으로부터 전력 사용량 데이터를 수신하고, 상기 전기기기별로 전력 사용량에 관한 정보를 디스플레이하며, 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 상기 전력 사용량의 역순으로 상기 전기기기에 공급되는 전원 차단 순위를 설정하는 모니터링 장치;
를 포함하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
A smart socket which measures power consumption of an electrically connected electric device and communicates data using a built-in Zigbee modem; And
A plurality of smart sockets and a Zigbee network are formed to receive power usage data from the smart sockets, display information on power usage for each of the electric devices, and use the power usage data to reverse the power usage. A monitoring device for setting a power down order supplied to the power supply;
Power management system using a Zigbee network comprising a.
제1항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 상기 복수개의 스마트 소켓과 고정된 PAN(personal area network)-ID를 사용하여 지그비 네트워크를 형성하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
The monitoring device is a power management system using a ZigBee network to form a ZigBee network using the plurality of smart sockets and a fixed personal area network (PAN) -ID.
제1항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 상기 복수개의 스마트 소켓과 주기적으로 통신 연결 상태를 확인하며 일정 횟수 이상 연속적으로 응답이 없는 경우 연결을 해제하고 재연결을 시도하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
The monitoring device periodically checks the communication connection state with the plurality of smart sockets, and if there is no response continuously for a predetermined number of times, the power management system using a Zigbee network to disconnect and attempt to reconnect.
제1항에 있어서,
상기 스마트 소켓은 주기적으로 전력 사용량 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하며,
상기 모니터링 장치는 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 현재 전력 사용량, 누적 전력 사용량 및 최대 수요 전력량으로 구분하여 디스플레이하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
The smart socket periodically transmits power usage data to the monitoring device,
The monitoring device is a power management system using a Zigbee network using the power usage data to display the current power consumption, cumulative power consumption and the maximum amount of power displayed separately.
제1항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 기 설정된 전력 사용량을 초과하는 스마트 소켓에 대하여 전원 공급 차단 신호를 전송하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
The monitoring device is a power management system using a Zigbee network for transmitting a power supply cutoff signal for a smart socket that exceeds a predetermined power usage.
제5항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 최대 수요 전력량을 기준으로 상기 기 설정된 전력 사용량을 초과하였는지 여부를 판단하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 5,
The monitoring device is a power management system using a Zigbee network to determine whether or not to exceed the predetermined power consumption on the basis of the maximum demand power.
제5항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 외부의 입력에 따라 전원 공급 차단 또는 전원 공급 차단 해제 신호를 각각의 스마트 소켓에 대하여 전송하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 5,
The monitoring device is a power management system using a ZigBee network for transmitting a power supply disconnection or power supply disconnection release signal for each smart socket according to an external input.
제1항에 있어서,
상기 모니터링 장치로부터 상기 전력 사용량 데이터를 전송 받아 저장하고, 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 상기 모니터링 장치에 전송하는 운영서버
를 더 포함하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
Operation server for receiving and storing the power usage data from the monitoring device, and transmits the real-time unit price and monthly electricity rate data to the monitoring device
Power management system using a Zigbee network further comprising.
제8항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 상기 실시간 단가 요금 및 상기 월별 전기 요금을 디스플레이하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
The monitoring device is a power management system using a Zigbee network to display the real-time unit price and the monthly electricity rate.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 운영서버는 상기 모니터링 장치에 강제 전원 차단 신호를 전송하며,
상기 모니터링 장치는 상기 전원 차단 순위에 따라 순차적으로 대응되는 스마트 소켓에 공급되는 전원을 차단하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
The operation server transmits a forced power off signal to the monitoring device,
The monitoring device is a power management system using a Zigbee network to cut off the power supplied to the corresponding smart socket sequentially in accordance with the power off order.
스마트 소켓이 전기적으로 연결된 전기기기의 전력 사용량을 측정하여 데이터로 가공하는 단계;
상기 스마트 소켓이 지그비 모뎀을 이용하여 전력 사용량 데이터를 모니터링 장치로 전송하는 단계;
상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량을 상기 전기기기별로 각각 디스플레이하는 단계 및
상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 상기 전력 사용량의 역순으로 상기 전기기기에 공급되는 전원 차단 순위를 설정하는 단계
를 포함하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법.
Measuring the power usage of the electrical device to which the smart socket is electrically connected to process the data;
The smart socket transmitting power usage data to a monitoring device using a Zigbee modem;
Displaying, by the monitoring device, the power usage for each electric device; and
Setting, by the monitoring device, a power interruption order supplied to the electric device in the reverse order of the power usage by using the power usage data;
Power management method using a Zigbee network comprising a.
제12항에 있어서,
상기 디스플레이하는 단계는 상기 모니터링 장치가 현재 전력 사용량, 누적 전력 사용량 및 최대 수용 전력량을 구분하여 디스플레이하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법.
The method of claim 12,
The displaying may include displaying, by the monitoring device, a current power consumption, a cumulative power usage, and a maximum allowable power amount.
제12항에 있어서,
상기 모니터링 장치가 기 설정된 전력 사용량을 초과하는 스마트 소켓에 대하여 전원 공급 차단 신호를 전송하는 단계
를 더 포함하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법
The method of claim 12,
Transmitting, by the monitoring device, a power supply cutoff signal to a smart socket exceeding a preset power usage;
Power management method using a Zigbee network further comprising
제12항에 있어서,
상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량 데이터를 운영서버로 전송하는 단계;
상기 운영서버가 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 생성하여 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계; 및
상기 모니터링 장치가 상기 실시간 단가 요금 및 월별 전기 요금 데이터를 디스플레이하는 단계
를 더 포함하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법.
The method of claim 12,
Transmitting, by the monitoring device, the power usage data to an operation server;
Generating, by the operation server, real-time unit price rates and monthly electricity rate data using the power usage data, and transmitting the generated electricity rate data to the monitoring device; And
Displaying, by the monitoring device, the real-time unit price rate and monthly electricity rate data
Power management method using a Zigbee network further comprising.
제15항에 있어서,
상기 운영서버가 강제 전원 차단 신호를 생성하여 상기 모니터링 장치에 전송하는 단계; 및
상기 모니터링 장치가 상기 전력 사용량 데이터를 이용하여 상기 전원 차단 순위에 따라 순차적으로 대응되는 스마트 소켓에 전원 차단 신호를 전송하는 단계
를 더 포함하는 지그비 네트워크를 이용한 전력 관리 방법.16. The method of claim 15,
Generating, by the operation server, a forced power off signal to the monitoring device; And
Transmitting, by the monitoring device, a power cutoff signal to a smart socket sequentially corresponding to the power cutoff order using the power usage data;
Power management method using a Zigbee network further comprising.
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