KR101567007B1 - 저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템 - Google Patents

저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계량기의 검침정보를 제공하는 검침유닛에서 대부분의 구동시간을 제어부에만 전원을 공급하는 슬립모드로 구동되면서 짧은 시간 동안만 정보수신을 위해 무선통신부에도 전원을 공급하는 웨이크업모드를 일정주기(어웨이큰주기)마다 반복적으로 수행하되, 계량기 검침정보를 수집하는 정보수집부로부터 비컨신호가 수신되어야만 전력을 많이 사용하는 검침수행모드로 전환되도록 제어함으로써, 동일유사한 주파수 대역을 이용하는 동종업종의 여러 계량기의 검침수행요청신호들 또는 이종업종 다양한 신호들에 일일이 대응하여 자신에게 온 신호인지를 확인하기 위해 전력을 소비할 필요가 없어 극도의 저 전력으로 무선원격 검침유닛이 운영될 수 있도록 하고, 이를 통해 비충전식 일차전지인 배터리의 전원수명이 연장되고 또한 배터리 교체주기 역시 연장되어 검침 시간이 단축되어지고, 배터리 교체를 위한 가용인력 또한 절감시켜주는 이점을 파생시켜 주는 저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템에 관한 것이다.

Description

저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템{REMOTE METER READING METHOD BASED ON LOW-POWER AND SYSTEM THEREOF}
본 발명은 무선으로 송수신이 이루어지는 원격검침방법 및 원격검침시스템에 관한 것으로,
보다 상세하게는 계량기의 검침정보를 제공하는 검침유닛에서 대부분의 구동시간을 제어부에만 전원을 공급하는 슬립모드로 구동되면서 짧은 시간 동안만 정보수신을 위해 무선통신부에도 전원을 공급하는 웨이크업모드를 일정주기(어웨이큰주기)마다 반복적으로 수행하되, 계량기 검침정보를 수집하는 정보수집부로부터 비컨신호가 수신되어야만 전력을 많이 사용하는 검침수행모드로 전환되도록 제어함으로써, 동일유사한 주파수 대역을 이용하는 동종업종의 여러 계량기의 검침수행요청신호들 또는 이종업종 다양한 신호들에 일일이 대응하여 자신에게 온 신호인지를 확인하기 위해 전력을 소비할 필요가 없어 극도의 저 전력으로 무선원격 검침유닛이 운영될 수 있도록 하고, 이를 통해 비충전식 일차전지인 배터리의 전원수명이 연장되고 또한 배터리 교체주기 역시 연장되어 검침 시간이 단축되어지고, 배터리 교체를 위한 가용인력 또한 절감시켜주는 이점을 파생시켜 주는 저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템에 관한 것이다.
종래의 전기, 가스, 수도 등의 계기 검침방식은 검침원들이 직접 계량기를 찾아가서 계량기 수치를 확인하고, 그 확인한 데이터를 기록한 후 이를 컴퓨터에 입력하는 과정으로 이루어져 있었다.
이 때문에, 많은 인력과 비용이 소요될 뿐만 아니라 검침원의 수기 오류 또는 거주자가 없거나 거주자가 검침 거부로 인해 계기 검침 자체를 수행하지 못하는 문제점이 있었다.
이를 해소하고자 제안한 것으로 등록특허 제10-0151000 (1998년 06월 17일) [무선 원격제어 검침장치]애 제시된 바와 같은 통신방식을 이용하여 주택에서 사용한 수도 사용량에 관련된 데이터를 원거리에서도 무선으로 수신할 수 있게 제공함으로써, 앞에서 언급한 사생활 침해 및 방대한 검침업무시간과 더불어 막대한 검침비용의 문제점을 해소하였다.
도 1은 종래의 무선 원격제어 검침장치를 나타낸 전체구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 무선 원격제어 검침장치는 RF통신을 이용하기 위해 사용자측에 설치된 전기, 수도 , 가스의 사용량을 검출하는 검침기에 무선 송수신장치를 부가하여 공급자 측의 검침센터에서 사용량 검침 요구가 있을 경우 무선으로 상기 검침 요구를 수신하고 상기 사용량 정보를 무선으로 송신 하는 것으로서, 상기 검침센터에서 송신된 검침요구 신호를 수신하고 사용량 정보가 포함된 신호를 송신하는 송수신안테나(11)와, 후술하는 마이크로프로세서(33)의 제어에 따라 상기 안테나(11)의 상태를 전환하는, 즉 송신(Tx)/수신(Rx) 상태로 전환하는 송수신 상태 절환 스위치(13), 상시 안테나(11)를 통해 수신된 신호를 증폭하는 수신증폭기(23), 상기 안테나(11)를 통해 송신되는 신호를 증폭하는 송신증폭기(15), 국부 발진 주파수를 발생하는 국부 발진기(21), 송신 신호를 변조하는 변조기(19), 수신 신호를 복조하는 복조기(29), 변조기(19)에서 출력되는 신호와 국부 발진기(21)에서 출력되는 국부발진주파수를 혼합하는 송신믹서(17), 중간주파수를 생성하도록 국부 발진주파수와 수신증폭기(23)에서 출력되는 신호를 혼합하는 수신믹서(25)를 구비하여 되어 있다. 여기서, 상기 안테나(11), 절환스위치(13), 증폭기(15,23), 믹서(17,25), 국부 발진기(21), 및 변복조기(19,29)는 상호 관련하여 무선통신을 수행하는 무선통신부(32)로 구성되어 있다.
그러나 종래의 무선 원격제어 검침장치는 이와 같은 이점을 제공함에도 불구하고 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 종래의 무선 원격제어 검침장치는 검침센터에서 검침을 요구하는 검침요구 신호에 대한 발송시간이 정해져 있지 않기 때문에 마이크로프로세서(33)를 포함하는 절환스위치(13), 증폭기(15,23), 믹서(17,25), 국부 발진기(21)와 같은 장치구성부품도 항시 활성화된 상태로 가동되어야 하기 때문에 전력이 많이 소요되는 문제점이 있다.
특히, 종래의 무선 원격제어 검침장치와 같이, 무선을 통해 원격으로 검침을 수행하는 일반적인 장치의 경우 무선검침의 대상이 되는 계량기들이 환경 특성상 침수되거나 전기화재에 민감한 영역(도시가스)에 위치하는 경우가 많아 AC 상용전원의 공급은 불가능하며 비충전식 일차전지를 전원공급부로 사용하기 때문에 비충전식 일차전지인 배터리의 전원수명이 단축돼서 배터리 교체주기가 빠를 뿐만 아니라 이로 인해, 검침 시간이 길어지고, 배터리 교체를 위한 가용인력 또한 증가하는 폐단이 야기된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
먼저 계량기 검침정보를 제공하는 검침유닛에서 대부분의 구동시간을 제어부에만 전원을 공급하는 슬립모드로 구동되면서 짧은 시간 동안만 정보수신을 위해 무선통신부에도 전원을 공급하는 웨이크업모드를 일정주기마다 반복적으로 수행하되, 계량기 검침정보를 수집하는 정보수집부에서 송신하는 비컨신호가 수신되어야만 전력을 많이 사용하는 검침수행모드로 전환되도록 제어하여 전력 소모를 최소화 하는 것을 목적으로 한다.
아울러 검침유닛이 동일유사한 주파수 대역을 이용하는 동종업종의 여러 계량기의 검침수행요청신호들 또는 이종업종 다양한 신호들에 일일이 대응하여 자신에게 온 신호인지를 확인하기 위해 전력을 소비할 필요가 없어 극도의 저 전력으로 무선원격 검침유닛이 운영될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 아이디를 확인하기 전 전처리신호인 비컨신호를 전송함으로써, 동일유사한 주파수 대역을 이용하는 동종업종의 여러 계량기의 검침수행요청신호들 또는 이종업종 다양한 신호들에 반응하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 갖는 본 발명은
배터리, 제어부 및 무선통신부를 구비하여 검침기능을 수행하는 무선원격 검침유닛에 구동전원을 공급하는 단계(S10); 상기 배터리로부터 상기 제어부에만 전원이 공급되게 안내하도록 설정된 슬립모드로 구동되도록 제어하는 단계(S20); 검침유닛으로부터 기 설정된 어웨이큰주기마다 어웨이큰시간 동안 정보수집부가 정보 수신을 수행할 수 있게 상기 배터리로부터 상기 무선통신부에 전원이 공급되도록 제어하는 웨이크업모드로 전환하는 단계(S30); 상기 웨이크업모드 시 상기 정보수집부로부터 비컨신호가 상기 무선통신부에 수신되었는지 확인하는 단계(S40); 상기 S40단계에서 비컨신호가 수신된 경우, 상기 검침유닛의 제어부에서 검침기능 수행 및 상기 정보수집부와 송수신을 수행할 수 있게 상기 배터리에서 상기 검침유닛의 각 모든 구성에 전원이 공급되도록 제어하는 검침수행모드로 전환하는 단계(S50); 상기 검침수행모드에서 상기 정보수집부로부터 검침유닛별 아이디(ID) 및 해당 검침유닛에서 수행되어야할 검침수행 명령정보를 포함하는 검침수행안내신호가 상기 무선통신부를 통해 수신되었는지 확인하는 단계(S60); 상기 S60단계에서 상기 검침수행안내신호가 수신된 경우, 상기 제어부에서 상기 검침수행안내신호에 포함된 검침유닛별 아이디(ID)가 해당 검침유닛의 아이디(ID)와 동일한지 확인하는 단계(S70); 상기 S70단계에서 상기 아이디(ID)가 동일한 경우, 상기 검침수행 명령정보를 참조하여 계량기의 검침정보를 생성하는 단계(S80); 상기 검침정보를 상기 무선통신부를 통해 상기 정보수집부로 전송하는 단계(S90);를 포함하여 이루어지고, 상기 S90단계가 수행되고 난 후에 상기 웨이크업모드로 전환하는 S30단계로 진입하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 비컨신호는 주파수대역을 하이레벨로 변조된 신호인 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 어웨이큰주기는 0.5초이고, 상기 어웨이큰시간은 0.006초인 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 무선통신부는 복수의 통신모듈을 포함하여 상기 비컨신호, 검침유닛별 아이디(ID), 검침수행 명령정보 및 검침정보는 직렬 또는 병렬로 전송이 이루어지되, 상기 무선통신부의 직렬 전송 시 사용되지 않는 통신모듈에 의한 간섭을 제거하기 위한 잡음보정부를 포함하고, 상기 배터리로부터 공급받는 구동전원의 전압과 상기 검침유닛의 작동을 위한 기준전압을 비교하여 과전류를 검출하는 전류검출부와 과부하를 검출하는 부하검출부를 포함하는 전원단속부 및 상기 구동전원의 전압을 상기 기준전압으로 변환하여 출력하는 앰프와 상기 앰프의 구동여부를 조작하는 구동회로를 포함하는 전압조절부를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은
계량기 검침정보를 제공하는 검침유닛에서 대부분의 구동시간을 제어부에만 전원을 공급하는 슬립모드로 구동되면서 짧은 시간 동안만 정보수신을 위해 무선통신부에도 전원을 공급하는 웨이크업모드를 일정주기마다 반복적으로 수행하되, 계량기 검침정보를 수집하는 정보수집부에서 송신하는 비컨신호가 수신되어야만 전력을 많이 사용하는 검침수행모드로 전환되도록 제어함으로써, 동일유사한 주파수 대역을 이용하는 동종업종의 여러 계량기의 검침수행요청신호들 또는 이종업종 다양한 신호들에 일일이 대응하여 자신에게 온 신호인지를 확인하기 위해 전력을 소비할 필요가 없어 극도의 저 전력으로 검침유닛이 운영될 수 있어, 비충전식 일차전지인 배터리의 전원수명이 연장되어 배터리 교체주기 또한 연장되어 검침 시간이 단축되어지고, 배터리 교체를 위한 가용인력 또한 절감시켜주는 이점을 갖는다.
도 1은 종래의 무선 원격제어 검침장치를 나타낸 전체구성도.
도 2는 본 발명의 순서도.
도 3은 본 발명의 구현을 위한 구성도.
도 4는 검침유닛의 세부 구성도,
도 5는 어웨이큰주기, 어웨이큰시간 및 검침수행모드를 시간에 따른 전력사용량 관계를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 제1실시예(저 전력 구동 및 안정화).
도 7은 본 발명의 제2실시예(밀폐수단).
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본 발명은 계량기(100) 검침정보를 제공하는 무선원격 검침유닛(200)에서 대부분의 구동시간을 제어부(250)에만 전원을 공급하는 슬립모드로 동작하면서 짧은 시간 동안만 정보수신을 위해 무선통신부(220)에도 전원을 공급하는 웨이크업모드를 일정주기마다 반복적으로 수행하되, 전력을 많이 사용하는 검침수행모드는 수신된 비컨신호에 의해서만 전환되도록 하여 전력소모를 최소화한 저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 원격검침방법 및 원격검침시스템에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 순서도이고, 도 3은 본 발명의 장치 구성도이고, 도 4는 본 발명의 검침유닛(200)의 세부 구성도, 도 5는 어웨이큰주기, 어웨이큰시간 및 검침수행모드를 시간에 따른 전력사용량 관계를 나타낸 그래프이다.
먼저 도 3을 통해 본 발명에 따른 원격검침시스템의 각 구성을 대략적으로 살펴보면, 검침하고자 하는 수용가(또는 소비자)에 설치된 계량기(100), 이 계량기(100)와 유선으로 연결된 검침유닛(200) 및 이 검침유닛(200)과 무선으로 상호 통신하는 정보수집부(300)로 이루어진다.
먼저 본 원격검침방법을 구현하기 위해 구비되어야 하는 원격검침시스템의 검침유닛(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 유선통신부(210), 무선통신부(220), 메모리부(230), 배터리(240) 및 제어부(250)를 포함하여 이루어진다. 각 구성에 대해 살펴보면, 먼저 유선통신부(210)는 계량되는 검침 값을 토대로 검침데이터를 생성하는 계량기(100)와 유선으로 연결되어 계량기(100)로부터 검침정보를 수신하는 부재로, RS485, RS422, RS232, USB방식과 같은 직렬통신방식을 이용할 수 있다.
다음으로 무선통신부(220)는 정보수집부(300)와 무선으로 연결되어 비컨신호, 검침유닛(200)별 검침수행안내신호 및 계량기(100) 검침정보 등의 정보를 정보수집부(300)와 무선으로 송수신하는 부재로서, 지그비(zigbee)와 같은 무선(RF)통신방식을 이용할 수 있다.
또한 메모리부(230)는 해당 검침유닛(200)을 식별하는 정보인 해당 검침유닛(200)의 아이디(ID) 등 검침기능을 수행하는데 필요한 다양한 정보가 저장되는 부재이다.
먼저 배터리(240)는 전원을 공급하기 위한 수단으로 비충전식 일차전지를 활용하는 것이 바람직하다. 충전이 가능한 축전지, 태양전지 등을 활용하는 것도 가능하지만, 가격 면에서 볼 때 간단하고 저렴하게 구비할 수 있는 비충전식 일차전지를 활용하는 것이 보다 바람직할 것이다.
아울러 제어부(250)는 본 발명의 핵심 기능을 수행하는데, 이러한 제어부(250)는 무선원격 검침기능을 수행하기 위해 검침유닛(200)을 구동하면, 구동 시 설정된 모드인 배터리(240)에서 제어부(250)에만 전원이 공급되게 안내하는 슬립모드로 구동되도록 제어함과 더불어, 구동 시 설정된 슬립모드에서 기 설정된 어웨이큰주기(AP)마다 어웨이큰시간(AT) 동안 정보수집부(300)와 정보 수신을 수행할 수 있게 배터리(240)에서 검침유닛(200)을 구성하는 장치 구성 부품 중 무선통신부(220)에 전원이 공급되도록 제어하는 웨이크업모드로 전환되도록 제어하며, 슬립모드에서 기 설정된 어웨이큰주기(AT)마다 전환된 웨이크업모드에서 정보수집부(300)로부터 비컨신호가 수신된 경우 배터리(240)에서 검침유닛(200)을 구성하는 장치 구성 부품전체에 전원이 공급되도록 제어하는 검침수행모드로 전환되도록 제어하고, 검침수행모드에서 검침유닛(200)별 검침수행안내신호가 수신된 경우 전송된 검침유닛(200)별 검침수행안내신호에 포함된 아이디(ID)가 검침유닛(200)별 메모리부(230)에 저장된 해당 검침유닛(200)의 아이디(ID)와 동일한지 확인하여 동일한 경우 검침유닛(200)별 검침수행안내신호에 포함된 해당 검침유닛(200)에서 수행되어야할 검침수행 명령정보를 참조하여 검침수행 명령정보의 수행 값인 계량기(100) 검침정보가 생성되도록 제어하고, 이를 정보수집부(300)로 전송되도록 제어하는 부재이다.
여기서, 비컨신호는 정보수집부(300)가 검침유닛(200)에게 검침유닛(200)별 검침수행안내신호를 전송하기 전에 송신하는 신호로서, 검침유닛(200)은 비컨신호가 수신되어야만 전력을 많이 사용하는 검침수행모드로 전환되어진다. 이 때문에 검침유닛(200)은 동일유사한 주파수 대역을 이용하는 동종업종의 여러 계량기(100)의 검침수행요청신호들 또는 이종업종 다양한 신호들에 일일이 대응하여 자신에게 온 신호인지를 확인하기 위해 전력을 소비할 필요가 없어 극도의 저 전력으로 검침유닛(200)이 운영될 수 있도록 한다.
또한 이를 위해, 비컨신호는 해당 검침유닛(200)만 인지할 수 있게 주파수대역을 하이레벨로 변조된 신호를 이용할 수 있다. 이러한 비컨신호는 약 173.7MHz 정도의 주파수를 갖는 것을 특징으로 한다. 이 주파수 특성은 비컨신호만이 갖는 고유주파수로 다양하게 수신되는 신호들을 무시하고 비컨신호만을 잡을 수 있도록 하는 효과를 갖기에, 신호의 수신을 위한 전력 손실을 절감할 수 있다는 효과를 갖는다.
또한 검침유닛(200)이 저 전력으로 운영될 수 있게 어웨이큰주기(AP)는 0.5초이고, 어웨이큰시간(AT)은 0.006초가 되는 것이 바람직한데, 이러한 시간 특성에 대해 살펴보면, 어웨이큰주기(AP)는 비컨신호의 수신동작을 얼마나 자주할 것인가에 대한 세팅으로 이해하면 된다. 여기에서 0.5초는 설정치이고, 실시자의 선택에 따라 변경 가능한 것이나, 0.5초로 설정하는 것이 가장 효과적임을 밝힌다.
또한, 어웨이큰주기(AP)에 맞추어 검침유닛(200)의 제어부(250)는 검침수행모드 하에서 0.5초 동안 검침유닛(200)별 검침수행안내신호의 수신이 없는 경우 다시 슬립모드로 반복 전환되어 동일한 과정을 반복 수행한다.
설정치인 어웨이큰주기(AP)에 비해 어웨이큰시간(AT)은 그 자체로 특징적인 의미를 갖는데, 본 발명에서 비컨신호의 적용의 목적은 검침유닛(200)이 검침수행모드로 진입하지 말아야 하는 상황임을 최단시간 내에 파악하기 위함이다. 어웨이큰시간(AT)은 비컨신호 미 수신 시 단시간 내에 다시 슬립모드로 전환하게 구성하여 전력소모의 최소화를 도모하는 과정에서 슬립모드로 전환되는데 소요되는 시간으로, 평균적으로 0.006초가 소요된다. 어웨이큰시간(AT) 동안은 검침유닛(200)이 무선 신호를 수신하는 과정이므로 이 시간 동안에는 많은 전류를 소모하게 되고 이로 인해 소모 전력이 증가하는 바, 어웨이큰시간(AT)을 최단으로 구비하는 것이 전력 소모 절감의 핵심이라고 할 수 있다. 통상적인 어웨이큰시간(AT)은 0.05초 이상이 필요하나, 비커신호를 적용한 경우 이 시간을 평균 0.006초까지 단축시킬 수 있기 때문에 어웨이큰시간(AT)의 수치는 본 발명의 특징 중 하나가 될 수 있는 것이다.
다음으로 먼저 본 원격검침방법을 구현하기 위해 구비되어야 하는 원격검침시스템의 정보수집부(300)는 무선검침 서비스를 수행을 위해 검침유닛(200)으로 무선검침 정보의 송신을 요청하여 수집하는 부재로서, 검침유닛(200)으로 비컨신호 및 검침유닛(200)별 검침수행안내신호를 송신하고, 이에 대한 대응 값으로 계량기(100) 검침정보를 수신하는 기능을 수행한다.
이와 같은, 기능을 수행하는 정보수집부(300)는 AMR(Automatic Meter Reading)시스템이 적용된 경우 리피터와 컨센트레이터로 이루어질 수 있고, OMR(Off-site Meter Reading)시스템이 적용된 경우 PDA로 이루어질 수 있으며, 이는 정보송신방식에 따른 차이에 의해서 달라질 수 있다.
또는 이러한 정보수집부(300)가 예를 들면 상수도 사업본부, 중앙관리실, 송전소 등에 구비될 수 있는데, 각 수용가에 수도, 전기 등의 공급을 위한 공급처에 구비된 장비 등으로 해석되는 것도 가능할 것이다.
이하 도 2를 참고하여 본 발명에 따른 원격검침방법에 대해 구체적으로 설명하되, 필요에 따라 첨부된 다른 도면을 참고하는 형태로 설명하기로 한다. 또한 상기한 구성의 설명과 중복되는 부분이 있을 수 있음을 미리 밝히는 바이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 원격검침방법은 검침기능을 수행하는 무선원격 검침유닛(200)에 구동전원을 공급하는 단계(S10)를 포함하여 이루어진다.
다음으로 본 원격검침방법은 배터리(240)로부터 제어부(250)에만 전원이 공급되게 안내하도록 설정된 슬립모드로 구동되도록 제어하는 단계(S20)를 더 포함하여 이루어진다. 상기한 바와 같이 검침수행모드는 그 전력의 소모가 크기 때문에, 전력의 소모를 최소화하기 위해 제어부(250)만을 구동하는 슬립모드로 상시 구동되게 하는 것이 바람직하기 때문이다.
또한 본 원격검침방법은 검침유닛(200)으로부터 기 설정된 어웨이큰주기마다 어웨이큰시간 동안 정보수집부(300)가 정보 수신을 수행할 수 있게 배터리(240)로부터 무선통신부(220)에 전원이 공급되도록 제어하는 웨이크업모드로 전환하는 단계(S30)를 더 포함하여 이루어진다. 보다 상세하게는 상기한 슬립모드보다는 많은 전력을 소모하지만 검침수행모드에 비해서는 전력의 소모가 적은 웨크업모드는 어웨이큰주기마다 어웨이큰시간 동안만 구동하는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 원격검침방법은 웨이크업모드 시 정보수집부(300)로부터 비컨신호가 무선통신부(220)에 수신되었는지 확인하는 단계(S40)와 이 S40단계에서 비컨신호가 수신된 경우, 검침유닛(200)의 제어부(250)에서 검침기능 수행하고 정보수집부(300)와 송수신을 수행할 수 있게 배터리(240)에서 검침유닛(200)의 각 모든 구성에 전원이 공급되도록 제어하는 검침수행모드로 전환하는 단계(S50)를 더 포함하여 이루어진다.
다음으로 본 원격검침방법은 상기한 검침수행모드에서 정보수집부(300)로부터 검침유닛(200)별 아이디(ID) 및 해당 검침유닛(200)에서 수행되어야할 검침수행 명령정보를 포함하는 검침수행안내신호가 무선통신부(220)를 통해 수신되었는지 확인하는 단계(S60)를 더 포함하여 이루어진다.
다음으로 상기 S60단계에서 검침수행안내신호가 수신된 경우, 제어부(250)에서 검침수행안내신호에 포함된 검침유닛(200)별 ID가 해당 검침유닛(200)의 아이디(ID)와 동일한지 확인하는 단계(S70)와 상기 S70단계에서 아이디(ID)가 동일한 경우, 검침수행 명령정보를 참조하여 계량기(100)의 검침정보를 생성하는 단계(S80) 및 검침정보를 무선통신부(220)를 통해 정보수집부(300)로 전송하는 단계(S90)를 더 포함하여 이루어진다.
이러한 과정을 통해 본 원격검침방법이 완료가 되는데, 도 2에서 확인 가능한 바와 같이 상기 S40단계에서 비컨신호가 수신되지 않은 경우, 상기 S60단계에서 검침수행안내신호가 수신되지 않은 경우, 상기 S70단계에서 수신된 검침수행안내신호에 포함된 아이디(ID)가 유효하지 않은 경우(해당 검침 유닛의 아이디와 동일하지 않은 경우) 또는 상기 S90단계가 수행되고 난 후에는, 웨이크업모드로 전환하는 S30단계로 진입하여 새로운 비컨신호를 기다리는 과정을 재차 수행한다.
또한, 검침유닛(200)의 제어부(250)는 검침유닛(200)별 검침수행안내신호에 포함된 검침유닛(200)별 아이디가 해당 검침유닛(200)의 아이디와 동일한 경우 전송된 검침유닛(200)별 검침수행안내신호에 포함된 해당 검침유닛(200)에서 수행되어야할 검침수행 명령정보를 참조하여 유선통신부(210)를 통해 수신되는 정보인 계량기(100)에서 측정된 검침데이터를 참조하여 검침수행 명령정보의 수행 값인 계량기(100) 검침정보를 검침정보 생성기간(RM) 동안 생성(S80)한다. 이 때, 검침정보 생성기간(RM)은 대략 0.001초~0.3초가 소요되는 것이 일반적이다.
상기한 과정을 갖는 원격검침방법은 비컨신호의 입력 시에만 검침유닛(200) 전체의 구성에 전원이 인가되기 때문에 전력 소모를 최소화하여 저 전력으로 구동할 수 있도록 한다. 이러한 전력사용량 관계를 도시한 도 5의 그래프를 통해 전력 사용을 최소화 할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 검침유닛(200)은 반영구적인 사용과 주기적인 관리(상시 관리가 아닌 주기적 관리)를 위해 태양전지를 배터리(240)로 활용하는 것도 가능한데, 태양전지의 효율이 현재로써는 일반전지만 못하기 때문에 검침유닛(200)은 저 전력으로 구동하는 것이 바람직할 것이고, 설사 비충전식 일차전지를 활용하더라도 저 전력 구동하는 것은 매우 바람직한 것일 것이다. 이러한 '검침유닛(200)의 저 전력 구동'은 각 소자가 작은 전력에도 민감하게 반응하도록 해야 하기 때문에 소자의 구동에 민감성을 각별히 요하는 바이다.
도 6에는 이러한 '저 전력 구동 및 안정화 회로'에 관한 제1실시예가 도시되어 있다.
도 6을 참고하여 제1실시예를 보다 구체적으로 살펴보면, 검침유닛(200)의 무선통신부(220)는 복수의 통신모듈을 포함하여 비컨신호, 검침유닛(200)별 아이디, 검침수행 명령정보, 검침정보 등(이하 전송대상으로 통칭)은 직렬 또는 병렬로 전송이 이루어지되, 전송 전력의 절감을 위해 무선통신부(220)는 각 전송대상의 직렬 전송 시 사용되지 않는 통신모듈에 의한 간섭을 제거하기 위한 잡음보정부(40)를 포함하여 이루어진다. 아울러 정보수집부(300)로 전송대상을 전송하는 각 통신모듈의 선택은 선택부(400)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 잡음보정부(40)는 노이즈가 선택부(400)로 유입되는 것을 방지하고 있다. 통신모듈1(220a)과 통신모듈2(220b)의 선택을 위한 신호는 직렬로 동작하는 것이 바람직한데, 이 경우에 VDD가 구동전압으로 인가된다. 이때 VDD가 가지는 전압레벨은 다이오드(D1)가 턴 오프 상태를 유지할 수 있는 전압이다. 즉, 구동전압 VDD와 접지전압과 두 저항(R1, R2)에 의해서 노드의 일정한 전압레벨이 유지되고, 그 전압레벨이 선택부(400)의 구동전압보다 다이오드(D1)가 턴 오프를 유지할 만큼 높다면, 다이오드(D1)는 턴 오프 상태를 유지할 수 있는 것이다. 두 저항(R1, R2)은 같은 저항 값으로 구성할 수도 있고, 다른 저항 값으로 구성할 수도 있다.
통신모듈1(220a)과 통신모듈2(220b) 둘 중 하나가 선택된 직렬 동작 시 잡음보정부(40)의 다이오드가 턴 오프 상태를 유지하게 되면, 사용하지 않는 모듈을 위한 통신채널(통신모듈1(220a)이 활성화되는 경우엔 통신모듈2(220b)의 채널, 통신모듈2(220b)가 활성화된 경우엔 통신모듈1(220a)의 채널)을 통해 선택부(400)로 노이즈가 유입되는 경우를 제거할 수 있다.
도 6 하부 영역 좌측 박스 내에는 잡음보정부(40)가 검침유닛(200)의 무선통신부(220)와 선택부(400) 사이에 구비되어 있는 것을 확인할 수 있고, 또한 선택부(400)와 직렬로 연결된 다이오드(D1)와 이에 병렬로 연결된 두 저항(R1, R2)을 포함하여 이루어진 실시가 도시되어 있다.
도 6 하부 영역 우측 박스 내에는 선택부(400)와 직렬로 연결된 다이오드(D1) 및 이에 병렬로 연결된 두 저항(R1, R2)을 포함하여 이루어지며, 특히 다이오드(D1) 양단에 걸리는 전압(다이오드의 턴 오프를 위한 전압)이 무선통신부(220)에 인가되는 전압에 의해 제공되는 실시가 도시되어 있다.
또한 제1실시예에 따르면, 검침유닛(200)의 구동 전원을 공급하기 위한 배터리(240)로부터 공급받는 구동전원의 전압과 검침유닛(200)의 작동을 위한 기준전압을 비교하여 과전류를 검출하는 전류검출부(51)와 과부하를 검출하는 부하검출부(53)를 포함하는 전원단속부(50)를 더 포함하여 이루어진다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전원단속부(50)는 배터리(240)로부터 인가되는 전원이 변압기(240a)에 의해 변압된 후(배터리(240)에서 출력되는 전원을 기준 전압으로 설정하는 경우 변압기(240a)는 생략하여도 무방하다), 이 변압기(240a)의 출력단자로부터 전송받은 전력에 의해 인가되는 인가전압과 검침유닛(200)의 구동을 위해 필요한 기준 전압과의 정량적인 차이를 감지하기 위한 것으로, 특히 각 구성에 인가되는 미세한 전압의 차이에 의해서도 불량이나 고장이 발생할 가능성이 있기 때문에 동작의 안정성을 제공하는 이러한 전원단속부(50)의 구비가 필요하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전류검출부(51)는 전압 분배용으로 병렬 연결된 2개의 분배 저항(R3, R4)과, 이를 통해 분배된 전압과 검침유닛(200)의 구동을 위해 필요한 기준 전압을 비교하는 전류비교기(Com1)를 포함하여 이루어진다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 부하검출부(53)는 전압 분할용으로 병렬 연결된 4개의 분할 저항(R5, R6, R7, R8)과 캐패시터(C1, C2), 저항(R9) 및 이를 통해 분할된 전압과 검침유닛(200)의 구동을 위해 필요한 기준 전압을 비교하는 부하비교기(Com2)를 포함하여 이루어진다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 전류비교기(Com1)의 (+)단에는 부하비교기(Com2)의 (+)단이 연결되고, (-)단에는 분배 전압이 입력된다. 아울러 부하비교기(Com2)의 (+)단은 전류비교기(Com1)의 (+), 4개의 분할 저항(R5~R8), 캐패시터(C2), 저항(R10)을 거쳐 분할 전압이 입력되고, (-)단에는 저항(R9)과 캐패시터(C1)가 연결되어 있다.
따라서 전류검출부(51)에서 과전류가 검출되거나 부하검출부(53)에서 과부하가 검출되면 검침유닛(200)의 전압을 인가하는 동작이 차단되거나 인가전압을 낮추는 동작이 수행된다.(이는 도시 및 설명을 생략한 중앙처리장치인 CPU 또는 MCU에 의해 수행될 수 있다.) 그러나 가장 바람직한 방법은 하기(下記)할 전압조절부(60)에 의해 인가전압의 조절이 이루어지는 것이다.
아울러 제1실시예에 따르면, 구동전원의 전압을 기준전압으로 변환하여 출력하는 앰프(61)와 상기 앰프(61)의 구동여부를 조작하는 구동회로(63)를 포함하는 전압조절부(60)를 더 포함하여 이루어진다.
도 6에 도시된 바와 같이, 앰프(61)는 반전 단자(-) 및 비반전 단자(+)에 입력되는 기준 전압에 따라 일정한 전압을 출력한다.
또한 전압조절부(60)는 앰프(61)의 반전 단자 및 비반전 단자 각각에 앰프(61)의 구동을 위한 구동 전압을 공급하는 기준전압회로(65)를 더 포함하여 이루어진다.
아울러 구동회로(63)는 검침유닛(200)의 오프 상태에서 온 상태로 전환 시(전원이 인가될 시)에 앰프(61)를 동작(Wake-up)시킨다.
그밖에도 전압조절부(60)는 인가전압(VDD)을 이용하여 앰프(61)의 출력 전압에 대응되는 바이어스 전류를 출력하는 PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)과, PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)에 전원전압(VDD)을 공급하는 PMOS트랜지스터(PM3)를 더 구비한다.
도 6에 도시된 바와 같이, PMOS 트랜지스터(PM3)는 반전된 파워다운 신호(pwdb)에 따라 PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)에 인가전압(VDD)을 공급한다. 상기에서 pwdb는 파워다운(pwd) 신호에 반전된 신호를 나타내는 것으로, pwd가 하이(high)일 때는 pwdb는 로우(low)이고, pwd가 로우(low)일 때는 pwdb가 하이(high)로 설정되어야 한다.
또한 구동회로(63)는 앰프(61)의 출력 전압에 따라 드레인 단자에 접속된 저항들(R11, R12)에 일정 기준 전류를 공급하여 분할된 밴드 갭 출력 전압을 생성시키는 PMOS 트랜지스터(PM5)를 구비한다. 여기서, 저항들(R11, R12)은 동일한 저항 값을 갖는 것이 바람직하다.
아울러 NMOS 트랜지스터(NM5)의 드레인 단자는 PMOS 트랜지스터(PM5)의 드레인 단자에 연결되며, 휴면모드 시(전원이 인가되지 않는 경우)에 밴드갭 출력 전압이 0볼트가 되게 한다. 그로써 전체적인 회로의 전력 소모를 방지한다. NMOS 트랜지스터(NM6)는 파워다운 신호(pwd) 입력에 따라 동작하며 소스 단자는 기저전압(GND)에 접속된다.
또한 구동회로(63)가 휴면모드(오프 상태)에서 동작모드(온 상태)로 또는 동작모드에서 휴면모드로 전환할 시에, 구동회로(63)는 앰프(61)의 입출력에 요구되는 안정된 동작점을 갖도록 한다. 이러한 안정된 동작점을 갖도록 하기 위해 구동회로(63)는 상기한 PMOS 트랜지스터(PM3)와 함께 PMOS 트랜지스터(PM4)와 4개의 NMOS 트랜지스터들(NM1,NM2,NM3,NM4)을 구비한다.
한편, 구동회로(63)가 휴면모드일 때, NMOS 트랜지스터들(NM2,NM4)은 반전된 파워다운 신호(pwdb)에 의해 턴 오프 되고, NMOS 트랜지스터(NM3)는 휴면모드에 따른 0볼트[V]의 밴드 갭 출력 전압에 의해 턴 오프 된다. 그리하여, 휴면모드에서는 기준전압 발생회로의 전체 전류 소모가 0㎂가 된다.
또한, PMOS 트랜지스터(PM3)는 구동회로(63)의 휴면모드 시에 턴 온(turn on)되며, PMOS 트랜지스터(PM3)가 턴 온 됨에 따라 앰프(61)의 출력이 전원전압(VDD)으로 충전되어 PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)을 턴 오프 시킨다.
한편, 검침유닛(200)은 반영구적인 사용과 주기적인 관리(상시 관리가 아닌 주기적 관리)를 위해 태양전지를 전원공급수단으로 활용하는 것이 바람직함은 상기한 바 있다. 이러한 태양전지의 충전을 위해서는 반드시 검침유닛(200)은 야외에 설치되는 것이 바람직한데, 우천, 낙설 등의 날씨 환경 및 공기 중의 습기 등에 의해 내부가 침습되는 문제를 방지해야 하는 것은 너무나도 당연한 것이다.
도 7에는 이러한 방수를 위한 밀폐수단(70)과 관련한 제2실시예가 도시되어 있다.
도 7을 통해 제2실시예에 대해 구체적으로 살펴보면, 검침유닛(200)은 외부를 감싸고 상호 결합되는 제1커버(1) 및 제2커버(2)로 이루어진 하우징(H)을 포함하여 이루어진다.
또한 상기한 밀폐수단(70)은 제1커버(1)의 결합부위에 형성된 결합돌기(71), 제2커버(2)의 결합부위에 형성되고 결합돌기(71)가 수용되는 결합홈, 결합돌기(71) 및 결합홈 사이에 배열되고 내부에 팽창부재(750)를 갖는 밀폐부재(75) 및 전원이 인가되면 상기 팽창부재(750)를 팽창시키는 발열부재(77)를 포함하여 이루어진다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(H)은 상호 결합되는 제1커버(1) 및 제2커버(2)로 이루어지고, 제1커버(1)에는 결합부위에 결합돌기(71)가 형성되어 있고, 제2커버(2)에는 결합부위에 결합홈이 형성되어 있으며, 결합돌기(71)가 결합홈에 삽입된 채로 제1커버(1)와 제2커버(2)의 결합이 이루어진다.
또한 결합돌기(71)는 제1 및 제2결합돌기(712)로 구성되는데, 제1결합돌기(711)는 제2결합돌기(712)보다 길이가 짧은 것을 특징으로 하는데, 이는 하기(下記)할 밀폐부재(75)와 관련한 특성으로 아래에 다시 설명하기로 한다.
아울러 도 7에 도시된 바와 같이, 밀폐수단(70)은 결합돌기(71) 및 결합홈 사이에 배열되고, 내부에 팽창부재(750)를 갖는 밀폐부재(75)를 더 포함하여 이루어진다.
여기에서 팽창부재(750)는 열에 의해 부피가 팽창하는 물질로, 고체 또는 겔(Gel)상태로 이루어지는 것이 바람직하며, 발열부재(77)로부터 전달되는 열에 의해 온도가 상승하면 부피가 팽창하여 결합홈 내부를 밀폐시키고, 이 후 전원공급이 끝나 온도가 하강하면 부피가 축소되어 결합홈의 밀폐를 해제한다.(도 7 원 영역 내 참조)
한편, '제1결합돌기(711)가 제2결합돌기(712)보다 짧은 특성' 및 '밀폐수단(70)의 내부에 팽창부재(750)가 구비된 특성'은 본 발명의 핵심 특징 중 하나인데, 이러한 특성에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
먼저 전원이 인가되지 않는 일반 상태에서 팽창부재(750)는 수축해 있고, 도 7에 도시된 바와 같은 상태로 결합홈 내측에 빈 공간이 많아지게 된다.
이때는 결합홈과 결합돌기(71)의 결합 및 결합해제가 쉽게 이루어져 사용자가 쉽게 제1커버(1)와 제2커버(2)를 분리할 수 있게 된다.
그러나 전원이 공급되는 상태에서는 결합홈 내측에 구비된 발열부재(77)에서 열이 발생하고, 이 열은 팽창부재(750)를 가열하게 된다.
발열부재(77)로부터 전달된 열에 의해 가열된 팽창부재(750)의 부피는 팽창하고, 밀폐부재(75)는 결합홈 내측 공간을 가득 채워 결합홈 내부를 완전 밀폐시킨다. (도 7 참조)
이 때, '제1결합돌기(711)가 제2결합돌기(712)보다 짧은 특성'은 매우 중요한 요소로 기인하는데, 제1결합돌기(711)가 제2결합돌기(712)에 비해 짧기 때문에, 결합홈 내측 공간 중 제1결합돌기(711)가 구비된 쪽은 제2결합돌기(712)가 구비된 쪽에 비해 더 적은 압박을 받게 되고, 이를 통해 밀폐가 이루어진 가열상태에서도 제1커버(1)와 제2커버(2)의 분리가 가능하게 된다.
전원이 공급되는 도중에 하우징(H)의 분리가 불가능하다면, 갑작스럽게 발생하는 사고로 인해 하우징(H)의 개방이 필요한 경우 인가되던 전원 공급을 중단하고 어느 정도 냉각될 때까지 기다려야하기 때문에, 특히 계량기(100)로부터 측정된 데이터를 전송하는 과정에서 전원공급의 차단은 잘못된 측정값을 전송하여 오류를 발생시킬 수 있는 바, 상기 '제1결합돌기(711)가 제2결합돌기(712)보다 짧은 특성'을 통해 사용 중 하우징(H)의 분리가 가능하도록 하는 것은 너무나도 중요한 문제이다.
이상의 발명의 상세한 설명에서 팽창부재(750)와 관련한 공지기술에 대한 구체적인 설명은 생략하였으나, 당업자라면 얼마든지 이해하고 추론하여 실시할 수 있는 것으로 판단된다.
또한 이상에서 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
M: 원격검침방법
100 : 계량기
200 : 검침유닛 210 : 유선통신부
220 : 무선통신부 230 : 메모리부
240 : 배터리 250 : 제어부
300 : 정보수집부
40; 잡음보정부 50: 전원단속부
60: 전압조절부 70: 밀폐수단

Claims (4)

  1. 배터리(240), 제어부(250) 및 무선통신부(220)를 구비하여 검침기능을 수행하는 무선원격 검침유닛(200)에 구동전원을 공급하는 단계(S10);
    상기 배터리(240)로부터 상기 제어부(250)에만 전원이 공급되게 안내하도록 설정된 슬립모드로 구동되도록 제어하는 단계(S20);
    검침유닛(200)으로부터 기 설정된 어웨이큰주기마다 어웨이큰시간 동안 정보수집부(300)가 정보 수신을 수행할 수 있게 상기 배터리(240)로부터 상기 무선통신부(220)에 전원이 공급되도록 제어하는 웨이크업모드로 전환하는 단계(S30);
    상기 웨이크업모드 시 상기 정보수집부(300)로부터 비컨신호가 상기 무선통신부(220)에 수신되었는지 확인하는 단계(S40);
    상기 S40단계에서 비컨신호가 수신된 경우, 상기 검침유닛(200)의 제어부(250)에서 검침기능 수행 및 상기 정보수집부(300)와 송수신을 수행할 수 있게 상기 배터리(240)에서 상기 검침유닛(200)의 각 모든 구성에 전원이 공급되도록 제어하는 검침수행모드로 전환하는 단계(S50);
    상기 검침수행모드에서 상기 정보수집부(300)로부터 검침유닛별 아이디(ID) 및 해당 검침유닛(200)에서 수행되어야할 검침수행 명령정보를 포함하는 검침수행안내신호가 상기 무선통신부(220)를 통해 수신되었는지 확인하는 단계(S60);
    상기 S60단계에서 상기 검침수행안내신호가 수신된 경우, 상기 제어부(250)에서 상기 검침수행안내신호에 포함된 검침유닛별 아이디(ID)가 해당 검침유닛(200)의 아이디(ID)와 동일한지 확인하는 단계(S70);
    상기 S70단계에서 상기 아이디(ID)가 동일한 경우, 상기 검침수행 명령정보를 참조하여 계량기(100)의 검침정보를 생성하는 단계(S80);
    상기 검침정보를 상기 무선통신부(220)를 통해 상기 정보수집부(300)로 전송하는 단계(S90);를 포함하여 이루어지고,
    상기 S90단계가 수행되고 난 후에 상기 웨이크업모드로 전환하는 S30단계로 진입하여 새로운 비컨신호를 기다리고,
    상기 비컨신호는 173.7MHz의 주파수를 갖는 하이레벨로 변조된 신호이고,
    상기 어웨이큰주기는 0.5초이고, 상기 어웨이큰시간은 0.006초이고,

    상기 무선통신부(220)는 복수의 통신모듈을 포함하여 상기 비컨신호, 검침유닛별 아이디(ID), 검침수행 명령정보 및 검침정보는 직렬 또는 병렬로 전송이 이루어지되, 상기 무선통신부(220)의 직렬 전송 시 사용되지 않는 통신모듈에 의한 간섭을 제거하기 위한 잡음보정부(40)를 포함하고,
    상기 배터리(240)로부터 공급받는 구동전원의 전압과 상기 검침유닛(200)의 작동을 위한 기준전압을 비교하여 과전류를 검출하는 전류검출부(51)와 과부하를 검출하는 부하검출부(53)를 포함하는 전원단속부(50) 및
    상기 구동전원의 전압을 상기 기준전압으로 변환하여 출력하는 앰프(61)와 상기 앰프(61)의 구동여부를 조작하는 구동회로(63)를 포함하는 전압조절부(63)를 포함하는 전압조절부(60)를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 무선통신부(200)의 직렬 전송 시 정보수집부(300)로 상기 비컨신호, 검침유닛별 아이디(ID), 검침수행 명령정보 및 검침정보를 전송하는 각 통신모듈의 선택은 선택부(400)에 의해 이루어지고,
    상기 잡음보정부(40)는 선택부(400)와 직렬로 연결된 다이오드(D1) 및 이에 병렬로 연결된 두 저항(R1, R2)을 포함하고,
    상기 다이오드(D1)의 턴 오프를 위해 양단에 걸리는 전압은 무선통신부(220)에 인가되는 전압에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 원격검침방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원단속부(50)의 전류검출부(51)는 전압 분배용으로 병렬 연결된 2개의 분배 저항(R3, R4), 상기 분배 저항(R3, R4)을 통해 분배된 전압과 검침유닛(200)의 구동을 위해 필요한 기준 전압을 비교하는 전류비교기(Com1)를 포함하고,
    상기 전원단속부(50)의 부하검출부(53)는 전압 분할용으로 병렬 연결된 4개의 분할 저항(R5, R6, R7, R8)과 캐패시터(C1, C2), 저항(R9)과, 이를 통해 분할된 전압과 검침유닛(200)의 구동을 위해 필요한 기준 전압을 비교하는 부하비교기(Com2)를 포함하고,
    상기 전류비교기(Com1)의 (+)단에는 부하비교기(Com2)의 (+)단이 연결되고, (-)단에는 상기 분배 저항(R3, R4)에 의해 분배된 전압이 입력되고, 상기 부하비교기(Com2)의 (+)단은 전류비교기(Com1)의 (+), 4개의 분할 저항(R5~R8), 캐패시터(C2), 저항(R10)에 의해 분할된 전압이 입력되고, (-)단에는 저항(R9)과 캐패시터(C1)가 연결된 것을 특징으로 하는 원격검침방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압조절부(60)는 인가전압(VDD)을 이용하여 상기 앰프(61)의 출력 전압에 대응되는 바이어스 전류를 출력하는 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2) 및, 이 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2)에 전원전압(VDD)을 공급하는 PMOS트랜지스터(PM3)를 더 포함하고,
    상기 구동회로(63)는 상기 앰프(61)의 출력 전압에 따라 드레인 단자에 접속된 저항들(R11, R12)에 일정 기준 전류를 공급하여 분할된 밴드 갭 출력 전압을 생성시키는 PMOS 트랜지스터(PM5)와. 휴면모드 시(전원이 인가되지 않는 경우)에 밴드갭 출력 전압이 0볼트가 되게 하기 위해 PMOS 트랜지스터(PM5)의 드레인 단자에 드레인 단자가 연결된 NMOS 트랜지스터(NM5)와, 상기 구동회로(63)가 휴면모드(오프 상태)에서 동작모드(온 상태)로 또는 동작모드에서 휴면모드로 전환 시에 상기 앰프(61)의 입출력에 요구되는 안정된 동작점을 제공하는 PMOS 트랜지스터(PM4)와 4개의 NMOS 트랜지스터(NM1,NM2,NM3,NM4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180041387A (ko) * 2016-10-14 2018-04-24 한국전력공사 데이터 집중 장치 및 이의 동작 방법
KR20180096189A (ko) 2017-02-20 2018-08-29 삼성전기주식회사 암호화 통신을 수행하는 저전력 장거리 통신 모듈 및 그 방법
KR101905413B1 (ko) * 2016-11-07 2018-10-08 (주)대한가스기기 계량 시스템의 무선통신 방법
KR20220030024A (ko) 2020-09-02 2022-03-10 제이비 주식회사 절전형 스마트계량기
CN115396338A (zh) * 2022-08-18 2022-11-25 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种负荷管理终端测试装置和测试方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200413730Y1 (ko) * 2006-02-03 2006-04-12 (주)우리아이넷 이동통신망을 이용한 수도계량기 원격검침시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200413730Y1 (ko) * 2006-02-03 2006-04-12 (주)우리아이넷 이동통신망을 이용한 수도계량기 원격검침시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180041387A (ko) * 2016-10-14 2018-04-24 한국전력공사 데이터 집중 장치 및 이의 동작 방법
KR101881651B1 (ko) * 2016-10-14 2018-07-26 한국전력공사 데이터 집중 장치 및 이의 동작 방법
KR101905413B1 (ko) * 2016-11-07 2018-10-08 (주)대한가스기기 계량 시스템의 무선통신 방법
KR20180096189A (ko) 2017-02-20 2018-08-29 삼성전기주식회사 암호화 통신을 수행하는 저전력 장거리 통신 모듈 및 그 방법
KR20220030024A (ko) 2020-09-02 2022-03-10 제이비 주식회사 절전형 스마트계량기
CN115396338A (zh) * 2022-08-18 2022-11-25 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种负荷管理终端测试装置和测试方法
CN115396338B (zh) * 2022-08-18 2024-04-05 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种负荷管理终端测试装置和测试方法

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