KR101653150B1 - Remote Automatic Meter Reading System - Google Patents
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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 디지털계량기 내의 전력선통신모듈 내에, 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 보안용모듈이 일체로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a digital meter installed in each customer and measuring electricity consumption, a data transmission device installed in the electric pole for performing communication with the customer and power line, collecting the electric power consumption of the customer and measuring the voltage and current of the transformer, A remote meter reading system comprising a remote management server that collects the power consumption of each customer provided from a transmission device, the voltage and current of each transformer, and is transmitted through a communication network, the system comprising: a power line communication module in the digital meter, And a security module incorporating power usage information is integrally formed.
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.In order to prevent recovery of various keys in the memory, address banks are arranged in a non-sequential manner, a command or a word is distributed in a plurality of banks, a bit order is changed, And is internally recovered before use and encrypted before storage.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 보안용모듈의 도난방지 및 해킹을 미연에 방지할 수 있다.With this configuration, the present invention can prevent theft prevention and hacking of the security module in advance.
원격검침시스템, 전력선통신(PLC)모듈, 보안용모듈, 암호화 Remote meter reading system, power line communication (PLC) module, security module, encryption
Description
본 발명은 원격검침시스템에 관한 것으로, 특히 디지털계량기 내의 전력선통신모듈 내에 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 보안용모듈을 일체로 구성하여, 도난을 미연에 방지할 수 있는 보안모듈이 구비된 원격검침시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic meter reading system, and more particularly, to a security meter capable of preventing a theft from occurring by integrally forming a security module for storing information of a customer and power consumption information in a power line communication module in a digital meter And a remote meter reading system.
일반적으로, 전력회사는 수용가에게 단순히 전기만을 공급하는 서비스업체로서 수동적인 관계유지만을 해왔다.Generally, utilities have only maintained passive relationships as a service provider that simply supplies electricity to the customer.
그러나 최근 전력산업의 개편 및 효율성 제고를 위해 원격검침, 수요관리, 요금체계의 다양화 등과 같은 전력용 부가서비스 체계를 구축해야만 하는 필요성이 제기되었다.However, in order to reorganize the electric power industry and improve efficiency, it has become necessary to build a supplementary service system for electric power such as remote meter reading, demand management, and diversification of fee system.
이를 위해서는 정보통신 가입자망 기반기술이 확보되어야 하지만 새로운 통신회선을 구축한다는 것이 큰 문제점으로 남아있다.In order to achieve this, the technology based on the information communication subscriber network should be secured, but building a new communication line remains a big problem.
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.With recent developments in technology, a combination of communication technologies (also referred to as "Power Line Communication (PLC)") for transmitting and receiving data to power lines for supplying electric power has been put into practical use and commercialization. The power line has already been connected to everywhere in the country, and it has already formed a huge network.
상기 전력선통신을 위한 모뎀이 구비되는데, 이 전력선통신모뎀의 메모리에는 수용가정보, 전력사용량 정보 등 각종 데이터가 저장되어 있다.A modem for the power line communication is provided, and various data such as information on the customer and information on power consumption are stored in the memory of the power line communication modem.
그러나, 종래에는 이러한 기능을 수행하는 전력선통신모뎀에 접속하여, 전력사용량을 임의로 조작하여 요금조정을 하는 폐해가 발생하였다.However, conventionally, a power line communication modem that performs such a function is connected to the power line, and the power usage is arbitrarily manipulated to adjust the charge.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 각 수용가정보 및 전력사용량 정보 등 보안에 관련된 정보가 포함된 보안용모듈을 구비하되, 그 보안용모듈을 디지털계량기 내의 전력선통신모듈 내에 일체로 구성하여, 보안용모듈의 도난방지 및 해킹을 미연에 방지할 수 있는 보안모듈이 구비된 원격검침시스템을 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a security module including security related information such as customer information and power usage information, and the security module is integrally formed in the power line communication module in the digital meter And a security module capable of preventing the security module from being stolen and hacking in advance.
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 보안모듈이 구비된 원격검침시스템을 제공하는 데 있다.In particular, according to the present invention, a provider server transmits a public key (PK), a private key (SK), and an authentication key to a remote management server, and after an administrator of the remote management server receives the confirmation, And to provide a remote meter reading system equipped with a security module for further enhancing security.
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 데이터전송장 치, 및 상기 데이터전송장치로부터 제공되는 각 수용가의 전력 사용량, 각 변압기의 전압 및 전류를 취합하여 통신망을 통해 전송되는 원격관리서버를 포함하는 원격검침시스템에 있어서, 상기 디지털계량기 내의 전력선통신모듈 내에, 수용가의 정보 및 전력사용량 정보를 내장하는 보안용모듈이 일체로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a digital meter installed in each customer and measuring electric power consumption, is installed in the electric pole, performs communication with the customer and power line, collects electric power consumption of the customer and measures the voltage and current of the transformer A remote meter reading system comprising a data transfer device and a remote management server which collects the power consumption of each customer provided from the data transfer device and the voltage and current of each transformer and is transmitted through a communication network, And a security module for incorporating information on the customer and information on the amount of power consumption in the communication module is integrally formed.
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.In addition, the present invention may include a front end processor (FEP) that communicates with the data transmission device to collect meter reading information of a customer and reduce a communication load with the remote management server, and a web application program installed in the data transmission device And a network management system for storing the network management system.
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.In order to prevent the hacking of the security key in the security module, the server transmits a public key (PK), a private key (SK), and an authentication key to the remote management server, And the confirmation message is transmitted to the business server.
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.In order to prevent recovery of various keys in the memory, address banks are arranged in a non-sequential manner, a command or a word is distributed in a plurality of banks, a bit order is changed, And is internally recovered before use and encrypted before storage.
본 발명에 따른 보안모듈이 구비된 원격검침시스템은 각 수용가정보 및 전력사용량 정보 등 보안에 관련된 정보가 포함된 보안용모듈을 구비하되, 그 보안용모 듈을 디지털계량기 내의 전력선통신모듈 내에 일체로 구성함으로써 보안용모듈의 도난방지 및 해킹을 미연에 방지할 수 있다.The remote meter-reading system provided with the security module according to the present invention includes a security module including security-related information such as customer information and power consumption information, and the security module is integrated into the power line communication module in the digital meter The security module can be prevented from being stolen and hacked in advance.
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.In addition, according to the present invention, a provider server transmits a public key (PK), a private key (SK), and an authentication key to a remote management server. After an administrator of the remote management server receives the confirmation, So that more security can be enhanced.
추가로, 전력선통신모듈 내에 보안용모듈을 일체로 구성함에 따라 소프트웨어(Software)만 추가할 수 있어 원가절감효과가 있으며, 소비전력을 절감할 수 있으며, 구조가 단순하여 소형화가 가능하다는 효과가 있다.In addition, since the security module is integrated into the power line communication module, only the software can be added, thereby reducing the cost, reducing power consumption, and simplifying the structure. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 원격검침시스템을 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명의 디지털계량기의 구성을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a view showing an automatic meter reading system of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a digital meter of the present invention.
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.Referring to the drawings, the remote meter reading system of the present invention includes a
그리고, 본 발명의 원격검침시스템은 데이터전송장치(106)와 통신하여 고객 의 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.The remote meter reading system of the present invention includes a front end processor (FEP) 110 for collecting meter reading information of a customer by communicating with a
디지털계량기(102)는 도 2에 도시한 바와 같이, 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, 검출 데이터를 다른 데이터전송장치(106)에 전송하기 위한 PLC모듈(210)과, 및 데이터전송장치(106)를 원격에서 접속하기 위한 통신모듈(212)과, 제어부(204)에 명령을 입력하기 위한 입력부(216)와, 각 수용가(100)의 정보, 전력사용량 정보 등이 포함된 보안용모듈(218) 등으로 구성된다.2, the
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.The power
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.The
메모리(208)는 제어부(204)에서 처리한 데이터가 저장될 수 있도록 구비된 다. 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.The
PLC모듈(210)은 메모리(208)에 저장된 검출 데이터가 전송될 수 있도록 구비된다. 여기서, PLC모듈(210)은 전력사용량 검출부(202)에서 검출되어 제어부(204)에서 처리된 데이터를 각 데이터전송장치(106)로 전송한다.The
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.The
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.The
보안용모듈(218)에는 수용가(100)의 정보 및 전력사용량 정보가 내장되는 것으로, PLC모듈(210) 내에 일체화로 구성된다.The
데이터전송장치(106)는 검침주기에 따라 수용가(100)에 설치된 디지털계량기(102)의 검침정보를 주기적으로 요청하여 최신 검침정보 및 장비 상태 정보를 수 집할 수 있도록 구비된다. The
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.A network management system (NMS) 112 is provided to collect data between the
전단처리기(Front End Proccessor, FEP)(110)은 원격 관리 서버(108)와 데이터전송장치(106)에서 데이터 및 설정 명령을 전송할 수 있도록 구비된다. 이어, 전단처리기(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. A Front End Proccessor (FEP) 110 is provided to transmit data and setting commands from the
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 데 이터 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.The
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.At this time, the AMR server stores the overall management function for the power consumption checking system and the detection data of each
빌링서버는 AMR 서버로부터 전송된 통합 AMR 데이터를 이용하여 각 수용가(100)의 과금을 처리하고, 이를 빌링 DB에 관리한다.The billing server processes the charge of each
도 3은 본 발명의 원격관리서버(108)와 사업자서버(109)간 데이터전송 관계를 나타낸 도면으로, 보안용모듈(218) 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.3 is a diagram illustrating a data transmission relationship between the
도 4는 기존 방식 및 본 발명에 따른 메모리 뱅크 구조를 나타낸 도면으로, 종래에는 메모리 뱅크의 순서가 순차적으로 Bank 0, Bank 1, Bank 2 … Bank n 구 성되고, 하나의 Bank 내에 하나의 명령어 또는 워드가 배치되었다. 이에 따라 이러한 규칙을 아는 해커(Hacker)에 의해 쉽게 정보가 노출되는 문제점이 발생하였다.FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional memory bank structure according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the memory banks are sequentially arranged in order of Bank 0,
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.However, in the present invention, in order to prevent recovery of various keys (public key, private key, and authentication key) in the
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.Accordingly, the present invention can solve the problems as in the prior art, since the present invention can access the customer information and the power usage information only by a person who knows the data storage rule of the
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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
도 1은 본 발명의 원격검침시스템을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
도 2는 본 발명의 디지털계량기의 구성을 나타낸 도면.2 is a diagram showing a configuration of a digital meter of the present invention.
도 3은 본 발명의 원격관리서버와 사업자서버간 데이터전송 관계를 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a data transmission relationship between a remote management server and a provider server according to the present invention.
도 4는 기존 방식 및 본 발명에 따른 메모리 뱅크 구조를 나타낸 도면.4 shows a memory bank structure according to the conventional method and the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100: 수용가 102 : 디지털계량기100: customer 102: digital meter
104 : 전주 106 : 데이터전송장치104: pole 106: data transmission device
108 : 원격관리서버 109: 사업자서버108: remote management server 109: provider server
110 : 전단처리기(FEP) 112 : 네트워크 관리시스템(NMS)110: front end processor (FEP) 112: network management system (NMS)
202: 전력사용량 검출부 208: 메모리202: power consumption detection unit 208: memory
210: PLC모듈 212: 통신모듈210: PLC module 212: communication module
216: 입력부 218: 보안용모듈216: input unit 218: security module
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