KR101653148B1

KR101653148B1 - 원격검침시스템용 보안장치

Info

Publication number: KR101653148B1
Application number: KR1020090116416A
Authority: KR
Inventors: 임영택
Original assignee: 세진전자 주식회사
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2016-09-01
Also published as: KR20110059960A

Abstract

본 발명은 각 수용가에 설치되고 전력 사용량을 검침하는 디지털계량기, 전주에 설치되어 수용가와 전력선통신을 수행하고, 수용가의 전력 사용량을 수집하여 변압기의 전압, 전류를 측정하는 데이터전송장치, 및 상기 데이터전송장치로부터 제공되는 각 수용가의 전력 사용량, 각 변압기의 전압 및 전류를 취합하여 통신망을 통해 전송되는 원격관리서버를 포함하는 원격검침시스템에 있어서, 상기 디지털계량기에는 수용가의 전력 사용량을 검출하기 위한 전력사용량 검출부와, 전력사용량 검출부에서 검출한 검출 데이터를 처리하고, 제어신호를 출력하는 제어부와, 검출 데이터 저장 및 데이터전송장치를 관리하기 위한 관리 프로그램이 저장된 메모리와, 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부와, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보가 포함되고, 검출데이터를 전송하며, 원격으로 접속시키기 위한 슬레이브모듈이 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 메모리 내에 있는 각종 키들의 복구를 방지하기 위하여 어드레스 뱅크를 비순차적으로 배치하고, 하나의 명령어 또는 워드를 다수의 뱅크에 분산 배치하며, 비트(Bit) 사용 순서를 바꾸거나 메모리 패치후 사용전에 내부적으로 복구하고 저장 전에 암호화하는 것을 특징으로 한다.

Description

원격검침시스템용 보안장치{Security Apparatus For Remote Automatic Meter Reading System}

본 발명은 원격검침시스템에 관한 것으로, 특히 디지털계량기 내에 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 슬레이브모듈을 일체로 구성하여, 도난을 미연에 방지할 수 있는 원격검침시스템용 보안장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전력회사는 수용가에게 단순히 전기만을 공급하는 서비스업체로서 수동적인 관계유지만을 해왔다.

그러나 최근 전력산업의 개편 및 효율성 제고를 위해 원격검침, 수요관리, 요금체계의 다양화 등과 같은 전력용 부가서비스 체계를 구축해야만 하는 필요성이 제기되었다.

이를 위해서는 정보통신 가입자망 기반기술이 확보되어야 하지만 새로운 통신회선을 구축한다는 것이 큰 문제점으로 남아있다.

최근 기술의 발달로 전기 공급을 목적으로 하는 전력선에 데이터를 주고 받을 수 있는 통신 기술이 결합(일명, '전력선통신(PLC; Power Line Communication)'이라 함), 실용화 및 상용화되어 가고 있다. 전력선은 이미 전국 방방 곳곳에 가가 호호마다 연결되어 이미 거대한 네트워크를 이루고 있는 것이 특징이다.

상기 전력선통신을 위한 모뎀이 구비되는데, 이 전력선통신모뎀의 메모리에는 수용가정보, 전력사용량 정보 등 각종 데이터가 저장되어 있다.

그러나, 종래에는 이러한 기능을 수행하는 전력선통신모뎀에 접속하여, 전력사용량을 임의로 조작하여 요금조정을 하는 폐해가 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 각 수용가정보 및 전력사용량 정보 등 보안에 관련된 정보가 포함된 슬레이브모듈을 구비하되, 그 슬레이브모듈을 디지털계량기 내에 구성하여 도난방지 및 해킹을 미연에 방지할 수 있는 원격검침시스템용 보안장치를 제공하는 데 있다.

특히 본 발명은 사업자서버가 원격관리서버로 공개키(PK), 개인키(SK) 및 인증키를 전송하고, 이를 전송받은 원격관리서버의 관리자가 확인한 후, 그 확인 메시지를 사업자서버에 전송하도록 하여 보다 보안을 강화하는 원격검침시스템용 보안장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 각 수용가에 설치되고 전력 사용량을 검침하는 디지털계량기, 전주에 설치되어 수용가와 전력선통신을 수행하고, 수용가의 전력 사용량을 수집하여 변압기의 전압, 전류를 측정하는 데이터전송장치, 및 상기 데이터전송장치로부터 제공되는 각 수용가의 전력 사용량, 각 변압기 의 전압 및 전류를 취합하여 통신망을 통해 전송되는 원격관리서버를 포함하는 원격검침시스템에 있어서, 상기 디지털계량기에는 수용가의 전력 사용량을 검출하기 위한 전력사용량 검출부와, 전력사용량 검출부에서 검출한 검출 데이터를 처리하고, 제어신호를 출력하는 제어부와, 검출 데이터 저장 및 데이터전송장치를 관리하기 위한 관리 프로그램이 저장된 메모리와, 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부와, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보가 포함되고, 검출데이터를 전송하며, 원격으로 접속시키기 위한 슬레이브모듈이 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬레이브모듈에는 검출 데이터를 다른 데이터전송장치에 전송하기 위한 PLC모듈과, 데이터전송장치를 원격에서 접속하기 위한 통신모듈과, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 보안용모듈이 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 데이터전송장치와 통신하여 고객의 검침정보를 수집 및 상기 원격관리서버와 통신부하를 줄이는 전단처리기(FEP), 및 상기 데이터전송장치에 설치된 웹 응용프로그램을 통해 장비를 모니터링하고 이를 저장하는 네트워크 관리시스템을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보안용모듈 내에 있는 보안키의 해킹을 차단하기 위하여 사업자서버가 원격관리서버로 공개키(PK), 개인키(SK) 및 인증키를 전송하고, 이를 전송받은 원격관리서버의 관리자가 확인한 후, 그 확인 메시지를 사업자서버에 전송하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 메모리 내에 있는 각종 키들의 복구를 방지하기 위하여 어 드레스 뱅크를 비순차적으로 배치하고, 하나의 명령어 또는 워드를 다수의 뱅크에 분산 배치하며, 비트(Bit) 사용 순서를 바꾸거나 메모리 패치후 사용전에 내부적으로 복구하고 저장 전에 암호화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원격검침시스템용 보안장치는 각 수용가정보 및 전력사용량 정보 등 보안에 관련된 정보가 포함된 슬레이브모듈을 구비하되, 그 슬레이브모듈을 디지털계량기 내에 구성함으로써 전체적인 시스템의 도난방지 및 해킹을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 사업자서버가 원격관리서버로 공개키(PK), 개인키(SK) 및 인증키를 전송하고, 이를 전송받은 원격관리서버의 관리자가 확인한 후, 그 확인 메시지를 사업자서버에 전송하도록 하여 보다 보안을 강화할 수 있다.

추가로, 슬레이브모듈 내에 보안용모듈을 일체로 구성함에 따라 소프트웨어(Software)만 추가할 수 있어 원가절감효과가 있으며, 소비전력을 절감할 수 있으며, 구조가 단순하여 소형화가 가능하다는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1 은 본 발명의 원격검침시스템을 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명의 디지털계량기의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 슬레이브모듈의 구성을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 원격검침시스템은 각 수용가(100)에 설치되고 전력 사용량을 검침하는 디지털계량기(102)와, 전주(104)에 각각 설치되어 수용가(100)와 전력선통신을 수행하고, 수용가(100)의 전력 사용량을 수집하여 변압기의 전압, 전류를 측정하는 데이터전송장치(106)와, 데이터전송장치(106)로부터 제공되는 각 수용가(100)의 전력 사용량, 각 변압기의 전압 및 전류를 취합하여 통신망을 통해 전송되는 원격관리서버(108)를 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명의 원격검침시스템은 데이터전송장치(106)와 통신하여 고객의 검침정보를 수집 및 원격관리서버(108)와 통신부하를 줄이는 전단처리기(Front End Processor;FEP)(110)와, 데이터전송장치(106)에 설치된 웹 응용프로그램을 통해 장비를 모니터링하고 이를 저장하는 네트워크 관리시스템(112)을 더 포함하여 구성된다.

상기 디지털계량기(102)에는 수용가(100)의 전력 사용량을 검출하기 위한 전력사용량 검출부(202)와, 전력사용량 검출부(202)에서 검출한 검출 데이터를 처리하고, 제어신호를 출력하는 제어부(204)와, 검출 데이터 저장 및 데이터전송장치(106)를 관리하기 위한 관리 프로그램이 저장된 메모리(208)와, 제어부(204)에 명령을 입력하기 위한 입력부(216)와, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보가 포함되고, 검출데이터를 전송하며, 원격으로 접속시키기 위한 슬레이브모듈(210)로 구성된다.

이에, 상기 슬레이브모듈(210)에는 검출 데이터를 다른 데이터전송장치에 전송하기 위한 PLC모듈(211)과, 데이터전송장치를 원격에서 접속하기 위한 통신모 듈(212)과, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 보안용모듈(213)이 포함되는 것을 특징으로 한다.

이에 따른, 상기 전력사용량 검출부(202)는 수용가(100)의 전력 사용량을 검출할 수 있도록 구비된다. 여기서, 전력사용량 검출부(202)는 수용가(100)에서 사용한 전력량을 계산하기 위하여 입력 전류 및 입력 전압을 검출한다.

제어부(204)는 전력사용량 검출부(202)에서 검출한 검출 데이터를 처리하고, 제어신호를 출력할 수 있도록 구비된다. 여기서, 제어부(204)는 디지털계량기(102)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 전력사용량 검출부(202)에서 검출한 전력량 검출 데이터를 처리한다.

메모리(208)는 제어부(204)에서 처리한 데이터가 저장될 수 있도록 구비된다. 여기서, 메모리(208)는 전력사용량 검출부(202)에서 검출된 검출 데이터 저장, 사용자 전달 메시지 및 디지털계량기(102)를 원격에서 접속할 수 있도록 웹 서버 응용프로그램(JAVA, HTML 등)을 구비하여 원격에서 접속될 수 있도록 한다.

PLC모듈(211)은 메모리(208)에 저장된 검출 데이터가 전송될 수 있도록 구비된다. 여기서, PLC모듈(211)은 전력사용량 검출부(202)에서 검출되어 제어부(204)에서 처리된 데이터를 각 데이터전송장치(106)로 전송한다.

통신모듈(212)은 원격에서 접속될 수 있도록 구비된다. 여기서, 통신모듈(212)은 원격에서 메모리(208)에 저장된 웹 서버 응용프로그램에 접속될 수 있도록 한다. 이때, 통신모듈(212)은 IEEE 802 표준, Wibro, 지그비, 블루투스 등과 같은 통신방식을 이용하는 양방향 통신모듈로 구비될 수 있다.

입력부(216)는 제어부(204)에 명령을 입력할 수 있도록 구비된다. 여기서, 입력부(216)는 제어부(204)의 입출력 포트에 신호를 입력시켜 사용자가 입력하고자 하는 명령을 입력시킬 수 있도록 한다. 예를 들어, 각 디지털계량기(102)의 초기화(Reset) 및 전원 On/Off, 표시부(미도시)를 구비할 경우, 메뉴를 선택하기 하기 위한 명령을 입력시킬 수 있도록 구비한다. 이때, 입력부(216)는 조그 다이얼(Jog dial), 키패드(Keypad) 및 터치패드(Touchpad) 등으로 형성될 수 있다.

보안용모듈(213)에는 수용가(100)의 정보 및 전력사용량 정보가 내장되는 것으로, PLC모듈(211) 내에 일체화로 구성된다.

데이터전송장치(106)는 검침주기에 따라 수용가(100)에 설치된 디지털계량기(102)의 검침정보를 주기적으로 요청하여 최신 검침정보 및 장비 상태 정보를 수집할 수 있도록 구비된다.

네트워크 관리시스템(Network Management System; NMS)(112)는 데이터전송장치(106)와 전단처리기(FEP)(110) 사이에서 데이터를 수집할 수 있도록 구비된다. 여기서, 네트워크 관리시스템(NMS)(112)는 데이터전송장치(106) 등 각 장치에 설치된 네트워크망 관리 웹 응용프로그램과 통신하여 데이터를 수집하고 장비상태를 모니터링하고 데이터 베이스에 저장하여 원격관리서버(108)등에 그 정보를 제공한다. 이때, 네트워크 관리시스템(NMS)(112)는 CDMA, xDSL, 케이블 및 광인터넷, GSM, UMTS, 휴대인터넷, WiFi 중 어느 하나 또는 조합하여 구성될 수 있다.

전단처리기(Front End Proccessor, FEP)(110)은 원격 관리 서버(108)와 데이터전송장치(106)에서 데이터 및 설정 명령을 전송할 수 있도록 구비된다. 이어, 전 단처리기(FEP)(110)는 원격관리서버(108)의 통신부하를 줄이고 향후 타 시스템과 데이터 링크(Data Link)를 위하여 구비된다. 전단처리기(FEP)(110)는 데이터전송장치(106)와 통신하여 고객의 검출 데이터를 수집 및 각종 설정 명령을 전송하며, 원격관리서버(108)와 통신하여 수집된 검출 데이터를 전송한다.

원력관리서버(108)는 전기를 공급하는 기간 사업장에 설치되어 정보통신 전용망을 통해 원격지에 연결된 전단처리기(FEP)(110)에서 취득된 각 고객의 검침정보를 실시간으로 데이터 베이스 시스템에 저장하고 필요시 사용자에게 정보를 제공하할 수 있도록 구비된다. 즉, 원격관리서버(108)는 TCP/IP를 기반으로 하는 데이터 통신망(HFC 망, 광통신망 등)을 통하여 수용가(100) 주변 전주(104)에 설치된 데이터전송장치(106)와 연결되어 실시간으로 검침정보 수집 및 모니터링을 위한 데이터 통신을 수행하며, 이러한 데이터통신 과정을 통해 고객정보에서부터 전력사용량, 계량기 상태 정보에 이르기까지 모든 정보 수집이 가능하고 요금부과, 각종 통계분석 및 전력품질 확인이 가능하다. 여기서, 원격관리서버(108)는 일반적으로 AMR(Automatic Meter Reading) 서버, 빌링(Billing) 서버 등으로 구성된다.

이때, AMR 서버는 전력 사용량 확인 시스템에 대한 전반적인 관리 기능과 전단처리기(FEP)(110)에서 취득된 각 수용가(100)의 검출 데이터를 실시간으로 데이터베이스 시스템에 저장하고 필요시 사용자에게 정보를 제공하는 장치이다. 또한 타 시스템과 데이터 링크를 제공하는 장치로 사용되기도 한다.

빌링서버는 AMR 서버로부터 전송된 통합 AMR 데이터를 이용하여 각 수용가(100)의 과금을 처리하고, 이를 빌링 DB에 관리한다.

도 4는 본 발명의 원격관리서버(108)와 사업자서버(109)간 데이터전송 관계를 나타낸 도면으로, 보안용모듈(213) 내에 있는 보안키의 해킹을 차단하기 위하여 사업자서버(109)가 원격관리서버(108)로 공개키(PK), 개인키(SK) 및 인증키를 전송하고, 이를 전송받은 원격관리서버(108)의 관리자가 확인한 후, 그 확인 메시지를 사업자서버(109)에 전송하도록 하는 단계를 거친다. 여기서, 공개키(PK)는 각 사업자를 확인할 때 필요하는 키이고, 개인키(SK)는 보안용모듈(218)의 시리얼 넘버를 확인할 때 필요하는 키이며, 인증키는 사업자의 정보를 확인할 때 필요하는 키이다.

도 5는 기존 방식 및 본 발명에 따른 메모리 뱅크 구조를 나타낸 도면으로, 종래에는 메모리 뱅크의 순서가 순차적으로 Bank 0, Bank 1, Bank 2 … Bank n 구성되고, 하나의 Bank 내에 하나의 명령어 또는 워드가 배치되었다. 이에 따라 이러한 규칙을 아는 해커(Hacker)에 의해 쉽게 정보가 노출되는 문제점이 발생하였다.

그러나 본 발명에서는 메모리(208) 내에 있는 각종 키들(공개키, 개인키 및 인증키)의 복구를 방지하기 위하여 어드레스 뱅크를 비순차적으로 배치하고, 하나의 명령어 또는 워드를 다수의 뱅크에 분산 배치한다. 또한, 본 발명에서는 비트(Bit) 사용 순서를 바꾸거나 메모리(208) 패치 후 사용 전에 내부적으로 복구하고 저장 전에 암호화한다. 이처럼 본 발명은 특정순서를 가진 고유의 메모리 맵(Map)을 사용하여 메모리 덤프(Dump)를 받아도 분석이 불가능하도록 하기 위한 것이다.

이로써 본 발명은 수용가 정보 및 전력사용량 정보 등을 해당 메모리(208)의 데이터 저장규칙을 아는 사람에 의해서만 접근이 가능함으로 종래와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 원격검침시스템을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 디지털계량기의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 슬레이브모듈의 구성을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 원격관리서버와 사업자서버간 데이터전송 관계를 나타낸 도면.

도 5는 기존 방식 및 본 발명에 따른 메모리 뱅크 구조를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 수용가 102 : 디지털계량기

104 : 전주 106 : 데이터전송장치

108 : 원격관리서버 109: 사업자서버

110 : 전단처리기(FEP) 112 : 네트워크 관리시스템(NMS)

202: 전력사용량 검출부 208: 메모리

211: PLC모듈 212: 통신모듈

216: 입력부 213: 보안용모듈

Claims

각 수용가에 설치되고 전력 사용량을 검침하는 디지털계량기와, 전주에 설치되어 수용가와 전력선통신을 수행하고, 수용가의 전력 사용량을 수집하여 변압기의 전압, 전류를 측정하는 데이터전송장치와, 상기 데이터전송장치로부터 제공되는 각 수용가의 전력 사용량, 각 변압기의 전압 및 전류를 취합하여 통신망을 통해 전송되는 원격관리서버를 포함하는 원격검침시스템에 있어서,

상기 디지털계량기에는 수용가의 전력 사용량을 검출하기 위한 전력사용량 검출부와, 전력사용량 검출부에서 검출한 검출 데이터를 처리하고, 제어신호를 출력하는 제어부와, 검출 데이터 저장 및 데이터전송장치를 관리하기 위한 관리 프로그램이 저장된 메모리와, 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부와, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보가 포함되고, 검출데이터를 전송하며, 원격으로 접속시키기 위한 슬레이브모듈이 구성되고,

상기 슬레이브모듈에는 검출 데이터를 다른 데이터전송장치에 전송하기 위한 PLC모듈과, 데이터전송장치를 원격에서 접속하기 위한 통신모듈과, 각 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 보안용모듈이 포함되며,

메모리 내에 있는 각종 키들의 복구를 방지하기 위하여 어드레스 뱅크를 비순차적으로 배치하는 것을 특징으로 하는 원격검침시스템용 보안장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 보안용모듈 내에 있는 보안키의 해킹을 차단하기 위하여 사업자서버가 원격관리서버로 공개키(PK), 개인키(SK) 및 인증키를 전송하고, 이를 전송받은 원격관리서버의 관리자가 확인한 후, 그 확인 메시지를 사업자서버에 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 원격검침시스템용 보안장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터전송장치와 통신하여 고객의 검침정보를 수집 및 상기 원격관리서버와 통신부하를 줄이는 전단처리기(FEP)와, 상기 데이터전송장치에 설치된 웹 응용프로그램을 통해 장비를 모니터링하고 이를 저장하는 네트워크 관리시스템을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 원격검침시스템용 보안장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

메모리 내에 있는 각종 키들의 복구를 방지하기 위하여 하나의 명령어 또는 워드를 다수의 뱅크에 분산 배치하는 것을 특징으로 하는 원격검침시스템용 보안장 치.
제 1 항에 있어서,

메모리 내에 있는 각종 키들의 복구를 방지하기 위하여 비트(Bit) 사용 순서를 바꾸거나 메모리 패치후 사용전에 내부적으로 복구하고 저장 전에 암호화하는 것을 특징으로 하는 원격검침시스템용 보안장치.