KR101738047B1

KR101738047B1 - 복수의 검침값을 가지는 열량계, 중앙장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101738047B1
Application number: KR1020160046681A
Authority: KR
Inventors: 이재용; 임용훈; 김혁주; 임태수; 임신영; 심영락
Original assignee: 한국에너지기술연구원; 한국지역난방공사
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-05-29

Abstract

본 발명은, 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하는 계측부; 제1저장부 및 제2저장부를 포함하는 저장부; 상기 계측값을 이용하여 제1열량을 계산하고 상기 제1열량을 상기 제1저장부에 누적하여 저장하는 제1열량계산부; 상기 미터기계측부에 대한 장애 판정에 따라 계측보상값이 수신되면 상기 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하고 상기 제2열량을 상기 제2저장부에 누적하여 저장하는 제2열량계산부; 및 제1열량누적값 및 제2열량누적값을 중앙장치로 전송하는 통신부를 포함하는 열량계를 제공한다.

Description

복수의 검침값을 가지는 열량계, 중앙장치 및 그 제어방법{CALORIMETER HAVING A PLURALITY OF METERING VALUES, CENTRAL APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 배관을 통해 공급되는 냉방 혹은 난방용 에너지의 양을 계측하여 측정하는 열량계에 관한 것이다.

대규모 열생산시설을 이용하여 생산한 열수를 특정 지역에 있는 건물 등으로 공급하여 난방용으로 사용하게 하는 것이 중앙난방 또는 지역난방시스템이다. 이러한 시스템을 이용하는 건물은 자신이 사용한 열량에 따라 그 비용을 지불하게 되는데, 이를 위해 개별 건물 또는 세대에 열량계가 설치된다.

열량계는 복수의 센서-예를 들어, 유량계, 온도계 등-에 의한 계측값을 이용하여 실시간 사용 열량을 계산하고 이러한 열량을 누적하는 방식으로 열량누적값을 생성한다. 그리고, 공급자는 매월말 혹은 특정 시점에서 열량계에 누적되어 있는 열량누적값을 검침하여 사용요금을 계산하고 소비자에게 고지하게 된다.

한편, 열량계는 복수의 센서에 의한 계측값을 이용하여 열량을 계산하기 때문에 이러한 센서에 오류가 발생하면 열량값이 잘못 계산되어 누적된다. 예를 들어, 공급온도가 실제값보다 높게 계측되거나 환수온도가 실제값보다 낮게 계측되면 열량은 실제 사용량보다 높게 계산되고 이렇게 잘못 계산된 열량이 계속해서 누적되게 된다. 열량누적값은 사용요금과 직결되어 있기 때문에 열량값의 잘못된 계산은 공급자와 소비자 사이의 분쟁의 소지가 될 수 있다.

이러한 분쟁의 소지를 줄이기 위해서는 계측값에 오류가 발생하였을 때, 소정의 시간 내에 이를 인지하고 계측값을 보상함으로써 잘못 계산된 값이 계속해서 누적되지 않도록 하는 것이 중요하다. 최근에 개발되고 있는 일부 기술에서는 계측값에 오류가 발생하였는지를 판단하고 계측값에 오류가 발생하였다고 판단하면 계측값을 보상한 후 열량을 계산하는 내용이 논의되고 있다.

그런데, 계측값을 보상하는 이러한 기술에서도 분쟁의 소지는 여전히 남아있다. 이러한 기술에서 가장 크게 문제가 되고 있는 것은 계측값에 오류가 발생하였다고 판단하는 것 자체에서도 오류 가능성이 있다는 것이다. 다시 말해, 오판단의 가능성이 있다는 것이다. 원천적으로 계측보상값은 계측값보다 실제 상태를 더 정확하게 나타내기 어렵다. 따라서, 계측값에 오류가 없다면 계측값을 이용하여 열량을 계산하는 것이 가장 정확한 방법이다. 그런데, 최근에 개발되고 있는 기술에서 계측값에 오류가 발생하였다고 잘못 판단하게 되면 계측값을 이용하여 정확하게 열량을 계산할 수 있는 상황에서 이보다 정확도가 낮은 보상값을 이용하여 열량을 계산하게 되고, 이것은 새로운 분쟁의 소지를 만들게 되는 것이다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 계측에 장애가 발생하는 경우, 계측보상값을 이용하여 열량을 계산하되, 계측보상값에 의한 열량의 정확도를 추후 점검할 수 있는 열량계 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 계측보상값에 의한 열량누적값과 계측값에 의한 열량누적값을 비교 판단하여 보상값에 의한 오류 가능성을 줄이는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 계측값과 계측보상값에 의한 히스토리를 저장함으로써 열량 계산의 객관적인 근거 자료를 소비자 및 공급자에게 제공하는 기술을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하는 계측부; 제1저장부 및 제2저장부를 포함하는 저장부; 상기 계측값을 이용하여 제1열량을 계산하고 상기 제1열량을 상기 제1저장부에 누적하여 저장하는 제1열량계산부; 상기 미터기계측부에 대한 장애 판정에 따라 계측보상값이 수신되면 상기 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하고 상기 제2열량을 상기 제2저장부에 누적하여 저장하는 제2열량계산부; 및 제1열량누적값 및 제2열량누적값을 중앙장치로 전송하는 통신부를 포함하는 열량계를 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은, 열량계에 대한 제어방법에 있어서, 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하는 단계; 상기 계측값을 이용하여 제1열량을 계산하고 상기 제1열량을 제1저장부에 누적하여 저장하는 단계; 상기 열량계에 대한 장애 판정에 따라 계측보상값이 수신되면 상기 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하고 상기 제2열량을 제2저장부에 누적하여 저장하는 단계; 및 제1열량누적값 및 제2열량누적값을 중앙장치로 전송하는 단계를 포함하는 열량계 제어방법을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값에 따라 계산된 제1열량누적값 및 장애 판정에 따라 상기 계측값 중 일부 혹은 전부를 보상하여 계산한 제2열량누적값을 포함하는 검침데이터를 열량계로부터 수신하고 상기 계측값을 포함하는 점검데이터를 상기 열량계로부터 수신하는 통신부; 상기 점검데이터에 대한 분석을 통해 상기 열량계의 장애 여부를 판단하는 미터기점검부; 및 상기 미터기점검부에서 상기 열량계에 장애가 발생한 것으로 판정하는 경우, 상기 계측값 중 일부 혹은 전부에 대한 계측보상값을 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 계측보상값을 상기 열량계로 전송하는 계측보상값생성부를 포함하는 중앙장치를 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 중앙장치에 대한 제어방법에 있어서, 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값에 따라 계산된 제1열량누적값 및 장애 판정에 따라 상기 계측값 중 일부 혹은 전부를 보상하여 계산한 제2열량누적값을 포함하는 검침데이터를 열량계로부터 수신하는 단계; 상기 계측값을 포함하는 점검데이터를 상기 열량계로부터 수신하는 단계; 상기 점검데이터에 대한 분석을 통해 상기 열량계의 장애 여부를 판단하는 단계; 및 상기 열량계에 장애가 발생한 것으로 판정하는 경우, 상기 계측값 중 일부 혹은 전부에 대한 계측보상값을 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 계측보상값을 상기 열량계로 전송하는 단계를 포함하는 중앙장치 제어방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 계측보상값에 의한 열량의 정확도를 추후 점검할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 의하면, 계측보상값에 의한 열량누적값과 계측값에 의한 열량누적값을 비교 판단하여 보상값에 의한 오류 가능성을 줄이게 된다. 또한, 본 발명에 의하면, 중앙장치는 계측값, 제1열량누적값, 계측보상값, 제2열량누적값에 의한 히스토리를 저장함으로써 열량 계산의 객관적인 근거 자료를 소비자 및 공급자에게 제공하고 이를 통해 분쟁가능성을 낮출 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열량계의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙장치의 세부 구성도이다.
도 4는 공급관온도의 계측값에 이상이 발생한 경우의 제1열량누적값 및 제2열량누적값의 변화 추이를 나타내는 그래프이다.
도 5는 공급관온도의 계측값에 잠시 노이즈가 발생한 경우의 제1열량누적값 및 제2열량누적값의 변화추이를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 원격 검침 시스템(10)은 열량계(100), 중앙장치(200) 등을 포함할 수 있다.

중앙장치(200)는 공급배관(22)을 이용하여 열수를 개별 세대에 설치된 열량계(100)로 공급할 수 있다. 중앙장치(200)에 인접한 위치에서는 공급배관(22)와 환수배관(24)내의 열수 온도를 측정하여 공급량 및 공급온도를 조절한다. 공급배관(22)은 개별 세대로 분기되는 공급관(32)을 통해 열량계(100)와 연결되고, 환수배관(24)은 개별 세대로 분기되는 환수관(34)을 통해 열량계(100)와 연결되는데, 열량계(100)는 공급관(32)내의 열수 온도와 환수관(34)내의 열수 온도를 측정하여 열량을 계산한다.

개별 세대에서 사용된 열수는 다시 환수배관(24)을 통해 중앙장치(200)로 전달된다.

[수학식 1]

열량 = 유량 x (공급온도 - 환수온도) x 보정계수

열량계(100)는 수학식 1과 같이 공급온도와 환수온도의 차이에 유량을 곱하는 방식으로 열량을 계산할 수 있으며, 제작된 열량계간 차이를 보정하기 위해 보정계수가 곱해진다. 이렇게 계산된 열량은 실시간 사용 열량이 되는데, 열량계는 이러한 실시간 사용 열량을 누적하는 방식으로 열량누적값을 계산한다. 그리고, 특정 기간-예를 들어, 한 달-에 누적된 열량누적값이 과금의 대상이 된다.

열량계(100)는 공급관(32) 및 환수관(34)에 각각 온도센서를 설치하며, 열량 계산에 사용되는 공급온도는 개별 세대에 설치된 공급관(32) 내 열수 온도를 계측함으로써 획득될 수 있다. 또한, 환수온도는 개별 세대에 설치된 환수관(34) 내 열수 온도를 계측함으로써 획득될 수 있다.

그리고, 열량계(100)는 공급관(32) 혹은 환수관(34)에 유량계를 설치하여 개별 세대로 인입되는 열수의 유량을 계측할 수 있다.

한편, 열량계(100)에 설치된 센서에 이상이 발생하는 경우, 열량계(100)는 중앙장치(200)로부터 계측보상값을 수신하여 열량 계산에 사용할 수 있다.

예를 들어, 공급관온도 계측값에 이상이 있는 경우, 열량계(100)는 중앙장치(200)로부터 공급관온도 계측보상값을 수신하여 열량을 계산할 수 있다. 중앙장치(200)에서는 공급온도와 전체 세대 열량계의 공급관 온도를 비교 분석한 결과 특정 열량계(100)에서 공급관온도 계측값에 이상이 있다고 판단하는 경우, 중앙장치(200)는 공급배관(22)에 대한 온도계측값 및 타세대 공급관 온도를 비교 분석한 값을 공급관온도 계측보상값으로 정하여 열량계(100)로 전송할 수 있다.

다른 예로서, 환수관온도 계측값에 이상이 있는 경우, 열량계(100)는 중앙장치(200)로부터 환수관온도 계측보상값을 수신하여 열량을 계산할 수 있다. 중앙장치(200)에서는 환수온도와 전체 세대 열량계의 환수관온도를 비교 분석한 결과 특정 열량계(100)에서 환수관온도 계측값에 이상이 있다고 판단하는 경우, 중앙장치(200)는 환수배관(24)에 대한 온도계측값 및 타세대 환수관온도를 비교 분석한 값을 환수관온도 계측보상값으로 정하여 열량계(100)로 전송할 수 있다.

열량계(100)는 중앙장치(200)로부터 수신되는 이러한 계측보상값을 이용하여 열량을 계산할 수 있다. 이때, 열량계(100)는 이상이 있는 계측값만 계측보상값으로 대체하고 나머지 계측값은 그대로 이용하여 열량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 공급관온도 계측값에 이상이 있는 경우, 열량계(100)는 유량 및 환수관온도는 계측값을 그대로 이용하고 공급관온도 계측값만 중앙장치(200)로부터 수신한 계측보상값으로 대체하여 열량을 계산할 수 있다.

한편, 중앙장치(200)는 열량계(100)로부터 점검데이터를 수신하여 열량계(100)의 장애 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 이러한 장애 판단에 따라 계측보상값을 생성하여 열량계(100)로 전송할 수 있다. 이러한 데이터의 송수신은 중앙장치(200)와 열량계(100) 사이에 배치된 네트워크라인(40)을 통해 이루어질 수 있다. 여기서 네트워크라인(40)은 유선라인일 수도 있으나 무선라인일 수도 있다.

점검데이터는 열량계(100)에서의 실시간 계측값이거나 계측값의 히스토리(일정 시구간에서의 계측값들)일 수 있다. 중앙장치(200)는 이러한 열량계(100)의 계측값을 분석하여 열량계(100)의 장애 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 중앙장치(200)는 동시간대에서 복수의 열량계(100)의 공급관온도를 비교하여 특정 열량계(100)의 장애 여부를 판단할 수 있다. 통상적으로 근접한 세대들의 공급관온도는 일정 범위 내에서 유사하게 존재하며, 세대 높이에 따라서 점차 낮아지는 경향을 가지고 나타난다. 또한 환수관온도는 동일한 면적을 가진 세대에 있어 유량 및 공급관온도에 대해 일정 범위 내에서 유사하게 존재 해야한다. 중앙장치(200)는 이러한 원리에 따라 주변 세대들의 열량계와 공급관온도, 또는 환수관온도가 일정 이상 차이가 나는 열량계(100)의 공급관온도 또는 환수관온도에 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로서, 중앙장치(200)는 시계열적으로 열량계(100)의 계측값을 분석하고, 계측값이 급격하게 변한 열량계(100)에 대해 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 통상적으로 열과 관련된 계측값들은 급격하게 변하지 않는데, 이러한 계측값이 급격하게 변한다는 것은 계측에 오류가 발생하거나 노이즈가 발생한 것을 의미할 수 있다. 중앙장치(200)는 이러한 원리에 따라 계측값의 변화량이 일정 범위를 초과하는 열량계(100)에 대해 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템(10)은 이렇게 열량계(100)에서 장애가 발생하는 경우, 계측보상값을 사용하여 열량을 계산함으로써 계측 오류가 누적되는 문제를 해결할 수 있다. 그런데, 특정한 경우에서는, 장애가 아님에도 불구하고 계측보상값을 사용하여 열량을 계산함으로써 열량 계산의 정확도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템(10)은 복수의 검침값(이하에서는 '열량누적값'이라 함)을 이용한다.

원격 검침 시스템(10)은 계측값에 의한 제1열량누적값과 계측보상값에 의한 제2열량누적값을 모두 검침값으로 사용함으로써 계측 장애에 의한 오류의 누적을 방지하면서도 장애 발생의 오판단에 의한 열량 계산의 부정확성도 개선할 수 있게 된다.

이하에서는 이러한 기술 내용을 포함하는 원격 검침 시스템(10)의 세부 구성에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열량계의 세부 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙장치의 세부 구성도이다.

도 2를 참조하면, 열량계(100)는 미터기통신부(110), 미터기계측부(120), 제1열량계산부(130), 제2열량계산부(140), 저장부(150), 누적값보상부(160) 등을 포함할 수 있다.

미터기통신부(110)는 중앙장치(200)와 네트워크라인을 통해 데이터를 송수신하는 모듈이다.

미터기통신부(110)는 중앙장치(200)로부터 보상정보를 수신하고, 중앙장치(200)로 검침데이터 혹은 점검데이터를 송신할 수 있다. 여기서, 보상정보는 도 1을 참조하여 설명한 계측보상값을 포함할 수 있다. 그리고, 검침데이터는 제1열량누적값 및 제2열량누적값을 포함할 수 있고, 점검데이터는 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 포함할 수 있다.

미터기계측부(120)는 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하는 모듈이다.

미터기계측부(120)는 유량계를 포함하고 있으면서 유량계를 통해 유량을 계측할 수 있다.

그리고, 미터기계측부(120)는 공급관 및 환수관에 각각에 설치된 온도계를 포함하고 있으면서 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성할 수 있다.

미터기계측부(120)는 이러한 계측값을 점검데이터에 포함시켜 중앙장치(200)로 전송할 수 있다. 그리고, 중앙장치(200)는 이러한 계측값에 따라 미터기계측부(120)의 장애를 판단할 수 있다.

예를 들어, 중앙장치(200)는 공급관온도 및 환수관온도 중 적어도 하나가 일정 범위를 벗어나는 경우, 미터기계측부(120)에 장애가 발생한 것으로 판정할 수 있다. 구체적으로, 공급관온도가 특정 범위를 벗어나면 공급관 온도계에 장애가 발생한 것으로 판정할 수 있다.

다른 예로서, 중앙장치(200)는 공급관온도 및 환수관온도의 차이가 일정 범위를 벗어나는 경우, 미터기계측부(120)에 장애가 발생한 것으로 판정할 수 있다. 이때에는, 공급관 온도계 및 환수관 온도계 중 어느 온도계가 장애인지 명확하게 판단할 수 없기 때문에 중앙장치(200)는 공급관 온도계 및 환수관 온도계 둘 다 장애가 있는 것으로 판정할 수 있다. 이러한 장애 판정에 대한 정보는 계측보상값과 함께 보상정보에 포함되어 열량계(100)로 전달될 수 있다.

미터기계측부(120)에서 생성된 계측값은 제1열량계산부(130) 및 제2열량계산부(140)로 전달될 수 있다.

제1열량계산부(130)는 이러한 계측값을 이용하여 제1열량을 계산한다. 제1열량의 계산식은 전술한 수학식 1을 따를 수 있다.

제1열량계산부(130)는 계산된 제1열량을 저장부(150)에 포함되어 있는 제1저장부(152)에 누적하여 저장한다. 제1저장부(152)에는 제1열량누적값이 하나의 값으로 저장될 수도 있고, 시간과 함께 히스토리적으로 저장될 수도 있다. 히스토리적인 저장의 예를 들면, 제1저장부(152)는 일정한 메모리 공간을 가지고 있으면서 FIFO(First In First Out)의 방식으로 제1열량누적값을 시간과 함께 저장할 수 있는 메모리가 할당되어 있다.

제2열량계산부(140)는 미터기계측부(120)로부터 전달받은 계측값과 미터기통신부(110)로부터 전달받은 계측값보상정보를 이용하여 제2열량을 계산한다.

미터기통신부(110)가 중앙장치(200)로부터 수신하는 보상정보에는 계측값보상정보가 포함될 수 있다. 그리고, 계측값보상정보에는 장애유무정보, 장애위치정보 및 계측보상값이 포함될 수 있다.

장애유무정보에는 열량계(100)의 장애유무를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 예를 들어, 지시자는 비트(bit)단위의 플래그로 구성되고 플래그가 1로 세팅되어 있을 때, 열량계(100)에 장애가 발생한 것을 지시하고 플래그가 0으로 세팅되어 있을 때, 열량계(100)에 장애가 발생하지 않은 것을 지시할 수 있다.

제2열량계산부(140)는 장애유무정보를 통해 미터기계측부(120)에 대한 정상 판정이 확인되면 계측값만을 이용하여 제2열량을 계산할 수 있다. 이때, 계산식은 수학식 1을 따를 수 있다.

반대로, 제2열량계산부(140)는 장애유무정보를 통해 미터기계측부(120)에 대한 장애 판정이 확인되면 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산할 수 있다.

여기서, 계측보상값은 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값 중 적어도 하나의 계측값에 대한 보상값일 수 있다. 계측보상값이 어느 계측값에 대한 보상값인지는 장애위치정보에 의해 확인될 수 있다.

장애위치정보에는 장애가 발생한 부분의 위치를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 예를 들어, 지시자는 바이트(byte)단위의 변수로 구성되고 변수가 1로 세팅되어 있을 때, 유량에 장애가 발생한 것을 지시할 수 있고, 변수가 2로 세팅되어 있을 때, 공급관온도에 장애가 발생한 것을 지시할 수 있으며, 변수가 3으로 세팅되어 있을 때, 환수관온도에 장애가 발생한 것을 지시할 수 있다.

제2열량계산부(140)는 장애위치정보에 따라 계측값 중 일부 혹은 전부를 계측보상값으로 보상 혹은 대체한 후 제2열량을 계산할 수 있다.

제2열량계산부(140)는 계산된 제2열량을 저장부(150)에 포함된 제2저장부(154)에 누적하여 저장할 수 있다.

저장부(150)에 저장된 제1열량누적값과 제2열량누적값은 검침데이터에 포함되고 미터기통신부(110)를 통해 중앙장치(200)로 전송될 수 있다.

중앙장치(200)는 이러한 검침데이터를 시간별로 저장한 후 일정 시구간의 검침데이터를 분석하여 누적값보상정보를 생성하고 이를 열량계(100)로 전송할 수 있다. 그리고, 열량계(100)에 포함된 누적값보상부(160)는 이러한 누적값보상정보를 이용하여 저장부(150)에 저장된 제1열량누적값 혹은 제2열량누적값을 보상할 수 있다. 누적값보상에 관한 좀더 구체적인 예시는 중앙장치(200)의 세부 구성과 함께 설명한다.

도 3을 참조하면, 중앙장치(200)는 중앙장치통신부(210), 검침데이터관리부(220), 미터기점검부(230), 데이터분석부(240), 계측보상값생성부(250), 중앙장치계측부(260), 중앙장치제어부(270) 등을 포함할 수 있다.

중앙장치통신부(210)는 열량계(100)와 데이터를 주고 받는 모듈로서, 열량계(100)로 보상정보를 전송하고 열량계(100)로부터 검침데이터 및 점검데이터를 수신할 수 있다.

데이터의 송수신은 중앙장치(200)의 주기적인 트리거링을 통해 이루어지다가 문제 발생 시 비주기적인 트리거링에 의해 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 중앙장치(200)가 열량계(100)로 검침데이터요청메시지를 전송한 후에 중앙장치(200)가 열량계(100)로부터 검침데이터를 수신할 수도 있고, 중앙장치(200)가 열량계(100)로 점검데이터요청메시지를 전송한 후에 중앙장치(200)가 열량계(100)로부터 점검데이터를 수신할 수도 있다.

중앙장치통신부(210)는 열량계(100)로부터 수신한 검침데이터를 검침데이터관리부(220)로 전달한다. 그리고, 검침데이터관리부(220)는 이러한 검침데이터를 이용하여 과금 등의 비용처리작업을 수행할 수 있다.

중앙장치통신부(210)는 열량계(100)로부터 수신한 점검데이터를 미터기점검부(230)로 전달한다. 그리고, 미터기점검부(230)는 이러한 점검데이터를 이용하여 열량계(100)의 장애 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 점검데이터에는 각종 계측값이 포함될 수 있는데, 미터기점검부(230)는 이러한 계측값이 특정 범위를 벗어나면 해당 열량계(100)에 대해 장애 판정을 할 수 있다. 그 반대인 경우에 미터기점검부(230)는 해당 열량계(100)를 정상으로 판정할 수 있다.

장애판정정보는 계측보상값생성부(250)로 전달되는데, 계측보상값생성부(250)는 장애가 발생한 계측값을 대체할 계측보상값을 생성하여 열량계(100)로 전송할 수 있다. 이때, 계측보상값생성부(250)는 중앙장치계측부(260)에서 생성한 계측값을 이용하여 계측보상값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 장애 발생 열량계에 대한 공급관온도에 대한 계측보상값을 생성하기 위해 계측보상값생성부(250)는 중앙장치계측부(260)에서 생성한 공급배관온도 계측값 또는 타세대들의 공급관 온도계측값을 이용할 수 있다.

한편, 중앙장치통신부(210)는 열량계(100)로부터 수신한 검침데이터를 데이터분석부(240)로 전달할 수 있다. 그리고, 데이터분석부(240)는 이러한 검침데이터를 분석하여 제1열량누적값 및/혹은 제2열량누적값의 오류 여부를 판단할 수 있다.

일 예로서, 데이터분석부(240)는 열량계(100)로부터 수신된 제1열량누적값의 패턴 혹은 제2열량누적값의 패턴을 다른 세대 열량계로부터 수신된 제1열량누적값의 패턴 혹은 제2열량누적값의 패턴과 비교하여 해당 열량계(100)의 제1열량누적값 혹은 제2열량누적값의 오류 여부를 판단할 수 있다. 인접한 세대들로 공급되는 열수의 공급관온도 혹은 환수관온도는 비슷할 수 있다. 이에 따라, 인접한 세대들의 제1열량누적값 패턴 혹은 제2열량누적값 패턴은 유사한 형태를 가질 수 있다. 데이터분석부(240)는 각 열량계(100)의 제1열량누적값 패턴 혹은 제2열량누적값 패턴을 비교한 후 정상적인 패턴에서 벗어난 열량계(100)에 대해 누적값 오류를 판정할 수 있다.

이러한 오류 판정 과정에서 해당 열량계(100)의 누적값 중 하나의 누적값만 오류로 판정될 수 있다. 예를 들어, 제1열량누적값만 오류로 판정되거나 제2열량누적값만 오류로 판정될 수 있다. 열량계(100)의 계측값에 이상이 있는 경우, 제1열량누적값만 다른 세대들의 패턴과 다를 수 있고 이에 따라 오류로 판정될 수 있다. 반면, 열량계(100)가 계측값에 이상이 없는대도 불구하고 계측보상값에 의해 열량을 계산한 경우, 제2열량누적값만 다른 세대들의 패턴과 다르고 이에 따라 제2열량누적값만 오류로 판정될 수 있다.

데이터분석부(240)는 오류로 판정된 누적값을 보상하는 누적값보상정보를 생성하여 해당 열량계(100)로 전송할 수 있다. 그리고, 열량계(100)는 수신된 누적값보상정보에 따라 저장된 제1열량누적값 혹은 제2열량누적값을 보상할 수 있다.

데이터분석부(240)는 제1열량누적값에 오류가 있다고 판단하는 경우, 제2열량누적값을 기준으로 제1열량누적값에 대한 누적보상값을 생성할 수 있다. 구체적인 예로, 제1열량누적값을 제2열량누적값으로 대체되도록 제1열량누적값에 대한 누적보상값을 생성할 수 있다. 같은 맥락에서, 데이터분석부(240)는 제2열량누적값에 오류가 있다고 판단하는 경우, 제1열량누적값을 기준으로 제2열량누적값에 대한 누적보상값을 생성할 수 있다. 구체적인 예로, 제2열량누적값을 제1열량누적값으로 대체되도록 제2열량누적값에 대한 누적보상값을 생성할 수 있다.

이러한 예에 의하면, 열량계(100)는 제1열량누적값에 오류가 있는 경우, 제1열량누적값을 제2열량누적값으로 리셋할 수 있다. 혹은 열량계(100)는 제2열량누적값에 오류가 있는 경우, 제2열량누적값을 제1열량누적값으로 리셋할 수 있다.

데이터분석부(240)는 특정 주기마다 이러한 누적보상값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터분석부(240)는 매점검주기의 말일-예를 들어, 매월의 말일-에 누적보상값을 생성할 수 있다. 열량계(100)는 이러한 누적보상값에 의해 오류가 발생한 누적값-제1열량누적값 혹은 제2열량누적값-을 다른 누적값으로 리셋하게 되는데, 데이터분석부(240)가 특정 주기마다 누적보상값을 생성하게 되면, 열량계(100)도 특정 주기마다 오류가 난 누적값을 리셋하게 된다. 이렇게 되면, 열량계(100)는 매주기마다 제1열량누적값과 제2열량누적값을 같게 설정함으로써 특정 주기 구간 내에서 제1열량누적값과 제2열량누적값이 얼마나 차이가 나는지는 손쉽게 비교할 수 있게 된다.

한편, 데이터분석부(240)는 열량누적값의 기울기를 이용하여 오류 여부를 판단할 수도 있다. 기울기를 이용한 오류 여부 판단 과정의 이해를 돕기 위해, 도 4 및 도 5를 참조하여 개념적인 내용을 설명한다.

도 4는 공급관온도의 계측값에 이상이 발생한 경우의 제1열량누적값 및 제2열량누적값의 변화 추이를 나타내는 그래프이다.

도 4를 참조하면, 제1시점(T1)에서 공급관온도 계측에 이상이 발생해서 공급관온도 계측값이 갑자기 낮아졌다. 공급관온도가 공급배관온도와 큰 차이가 없다는 것을 고려할 때, 이러한 경우는 공급관에 설치된 온도계의 계측값에 이상이 발생했을 가능성이 크다.

열량계에서 계측한 공급관온도는 중앙장치로 전송되는데, 중앙장치는 공급관온도의 변화를 확인하고 제2시점(T2)부터 공급관온도 계측값에 이상이 있는 것으로 판정할 수 있다. 그리고, 중앙장치는 공급관온도에 대한 계측보상값을 생성하여 열량계로 전송할 수 있다.

정상적인 경우에 열량계는 계측값만을 이용하여 제1열량과 제2열량을 계산하기 때문에, 계측보상값이 수신되는 제2시점(T2)까지는 서로 동일한 값으로 유지된다.

계측보상값이 수신되는 제2시점(T2) 이후부터 열량계는 계측값을 이용하여 제1열량을 계산하고 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하게 된다. 이렇게 되면, 공급관온도 계측값이 갑자기 낮아진 제1열량누적값의 기울기는 갑자기 낮아지게 된다.

열량계가 정상적인 상태에 있는 경우, 제1열량누적값과 제2열량누적값의 기울기는 일정 범위 이내에 해당되어야 한다. 그런데, 도 4와 같이 제1열량누적값과 제2열량누적값의 기울기 차이가 일정 범위를 초과하면 제1열량누적값에 이상이 발생했을 가능성이 높다.

이러한 원리에 따라, 데이터분석부(240)는 제1열량누적값 및 제2열량누적값의 기울기 차이가 일정 범위를 초과하면 제1열량누적값에 이상이 발생한 것으로 판정할 수 있다. 그리고, 데이터분석부(240)는 제2열량누적값을 기준으로 제1열량누적값에 대한 누적보상값을 생성할 수 있다.

도 5는 공급관온도의 계측값에 잠시 노이즈가 발생한 경우의 제1열량누적값 및 제2열량누적값의 변화추이를 나타내는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 제3시점(T3)에서 공급관온도 계측에 노이즈가 삽입되었다. 그런데, 이러한 노이즈는 일시적인 현상으로 그치고, 공급관온도는 다시 정상적인 범위로 회복되고 있다.

그런데, 중앙장치는 이러한 공급관온도의 노이즈를 공급관에 설치된 온도계의 이상 발생으로 판단할 수 있다. 이렇게 되면, 중앙장치는 공급배관온도 계측값 또는 타세대 공급관온도 참조값을 계측보상값을 생성하여 열량계로 전송하게 되고 열량계는 이러한 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하게 된다.

중앙장치가 계측보상값을 생성하는 제4시점(T4)부터 제1열량누적값과 제2열량누적값이 서로 다른 값을 가지게 되는데, 공급관온도와 공급배관온도가 실질적으로 큰 차이를 가지지 않기 때문에 제1열량누적값과 제2열량누적값의 차이는 크게 벌어지지 않고 그 기울기 또한 일정 범위 이내에 해당되게 된다.

제1열량누적값과 제2열량누적값에 큰 차이가 있지는 않지만 공급배관온도는 실제 공급관온도보다 높기 때문에 검침값의 정확도는 제1열량누적값이 높게 된다.

이러한 원리에 따라, 데이터분석부(240)는 제1열량누적값 및 제2열량누적값의 기울기 차이가 일정 범위 이내에 해당되면 제1열량누적값을 기준으로 제2열량누적값에 대한 누적보상값을 생성하게 된다. 실제적으로는 제2열량누적값이 제1열량누적값으로 리셋되게 된다.

중앙장치의 다른 구성에 대한 설명을 위해 다시 도 3을 참조하면, 전술한 바와 같이 중앙장치(200)는 검침데이터를 이용하여 오류가 발생한 누적값을 보상하는 누적값보상정보를 생성하여 열량계(100)로 전송할 수 있다.

또한, 데이터분석부(240)는 제1열량누적값과 제2열량누적값을 비교하여 제1열량누적값과 제2열량누적값의 차이가 일정 범위를 초과하면 알람정보를 발생시킬 수 있다.

이러한 알람정보는 중앙장치제어부(270)로 전송될 수 있는데, 중앙장치제어부(270)는 제1열량누적값과 제2열량누적값의 차이가 일정 범위를 초과하여 발생된 알람정보에 따라 미리 지정된 관리자 단말로 알람 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 관리자 단말로 응용프로그램상에 고지하거나, 이메일을 전송하거나, 문자메시지를 전송하거나, 전화알람을 전송할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 열량계(100)는 유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하고 이러한 계측값을 이용하여 제1열량 및 제2열량을 계산한다(S402). 그리고, 계산된 제1열량을 누적하여 저장하고 계산된 제2열량을 누적하여 별도로 저장한다.

중앙장치(200)는 열량계의 검침을 위해 검침데이터 요청메시지를 열량계(100)로 전송할 수 있다(S403).

그리고, 이러한 검침데이터요청메시지에 응답하여 누적하여 계산된 제1열량누적값 및 제2열량누적값은 검침데이터에 포함되어 중앙장치(200)로 전송된다(S404).

중앙장치(200)는 열량계(100)의 정상 작동 여부를 확인하기 위해 점검데이터요청메시지를 열량계(100)로 전송할 수 있다(S406).

그리고, 이러한 점검데이터요청메시지에 응답하여 열량계(100)는 계측값을 포함하는 점검데이터를 중앙장치(200)로 전송할 수 있다(S408).

중앙장치(200)는 점검데이터에 대한 분석을 통해 열량계(100)의 장애 여부를 판단한다(S410).

그리고, 중앙장치(200)는 장애로 판정된 열량계(100)에 대하여 계측값 중 일부 혹은 전부에 대한 계측보상값을 생성하고 이를 열량계(100)로 전송할 수 있다(S412).

그리고, 열량계(100)는 계측값만을 이용하여 제1열량을 계산하고 계측보상값을 추가적으로 이용하여 제2열량을 계산하게 된다(S414).

그리고, 열량계(100)는 계측보상값에 의해 서로 다른 값을 가지는 제1열량누적값과 제2열량누적값을 중앙장치(200)로 전송하게 된다(S416).

중앙장치(200)는 제1열량누적값과 제2열량누적값의 시간별 데이터를 분석하여 오류가 발생한 누적값을 판단하고(S418), 이러한 오류를 보상하는 누적값보상정보를 열량계(100)로 전송하게 되며(S420), 열량계(100)는 중앙장치(200)로부터 수신되는 누적보상값에 따라 제1열량누적값 혹은 제2열량누적값을 보상하게 된다(S422).

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템, 열량계, 중앙장치 및 그 제어방법에 대해 설명하였다. 이러한 실시예에 의하면, 계측보상값에 의한 열량의 정확도를 추후 점검할 수 있게 된다. 또한, 이러한 실시예에 의하면, 계측보상값에 의한 열량누적값과 계측값에 의한 열량누적값을 비교 판단하여 보상값에 의한 오류 가능성을 줄이게 된다. 또한, 이러한 실시예에 의하면, 계측값과 계측보상값에 의한 히스토리를 저장함으로써 열량 계산의 객관적인 근거 자료를 소비자 및 공급자에게 제공하고 이를 통해 분쟁가능성을 낮출 수 있게 된다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하는 계측부;
제1저장부 및 제2저장부를 포함하는 저장부;
상기 계측값을 이용하여 제1열량을 계산하고 상기 제1열량을 상기 제1저장부에 누적하여 저장하는 제1열량계산부;
상기 계측부에 대한 장애 판정에 따라 계측보상값이 수신되면 상기 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하고 상기 제2열량을 상기 제2저장부에 누적하여 저장하는 제2열량계산부; 및
제1열량누적값 및 제2열량누적값을 중앙장치로 전송하는 통신부
를 포함하는 열량계.
제1항에 있어서,
상기 제2열량계산부는,
상기 계측부에 대한 정상 판정이 확인되면 상기 계측값을 이용하여 상기 제2열량을 계산하는 열량계.
제1항에 있어서,
상기 통신부는,
상기 중앙장치로 상기 계측값을 전송하고,
상기 중앙장치는,
상기 계측값에 따라 상기 계측부에 대한 장애 여부를 판단하는 열량계.
제1항에 있어서,
상기 중앙장치는,
상기 공급관온도 및 상기 환수관온도 중 적어도 하나가 일정 범위를 벗어나거나 상기 공급관온도 및 상기 환수관온도의 차이가 일정 범위를 벗어나는 경우 상기 계측부에 장애가 발생한 것으로 판정하는 열량계.
제1항에 있어서,
상기 중앙장치로부터 수신되는 누적보상값에 따라, 상기 제1열량누적값 및 상기 제2열량누적값 중 적어도 하나의 누적값을 보상하는 누적값보상부를 더 포함하는 열량계.
제5항에 있어서,
상기 중앙장치는,
상기 제1열량누적값 및 상기 제2열량누적값의 기울기 차이가 제1범위 이내에 해당되면 상기 제1열량누적값을 기준으로 상기 제2열량누적값에 대한 누적보상값을 생성하는 열량계.
열량계에 대한 제어방법에 있어서,
유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값을 생성하는 단계;
상기 계측값을 이용하여 제1열량을 계산하고 상기 제1열량을 제1저장부에 누적하여 저장하는 단계;
상기 열량계에 대한 장애 판정에 따라 계측보상값이 수신되면 상기 계측보상값을 이용하여 제2열량을 계산하고 상기 제2열량을 제2저장부에 누적하여 저장하는 단계; 및
제1열량누적값 및 제2열량누적값을 중앙장치로 전송하는 단계
를 포함하는 열량계 제어방법.
유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값에 따라 계산된 제1열량누적값 및 장애 판정에 따라 상기 계측값 중 일부 혹은 전부를 보상하여 계산한 제2열량누적값을 포함하는 검침데이터를 열량계로부터 수신하고 상기 계측값을 포함하는 점검데이터를 상기 열량계로부터 수신하는 통신부;
상기 점검데이터에 대한 분석을 통해 상기 열량계의 장애 여부를 판단하는 미터기점검부; 및
상기 미터기점검부에서 상기 열량계에 장애가 발생한 것으로 판정하는 경우, 상기 계측값 중 일부 혹은 전부에 대한 계측보상값을 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 계측보상값을 상기 열량계로 전송하는 계측보상값생성부
를 포함하는 중앙장치.
제8항에 있어서,
상기 제1열량누적값과 상기 제2열량누적값의 차이가 일정 범위를 초과하면 미리 지정된 관리자 단말로 알람 신호를 전송하는 제어부를 더 포함하는 중앙장치.
제8항에 있어서,
상기 열량계로부터 수신된 제1열량누적값의 패턴 혹은 제2열량누적값의 패턴을 다른 세대 열량계로부터 수신된 제1열량누적값의 패턴 혹은 제2열량누적값의 패턴과 비교하여 상기 열량계의 제1열량누적값 혹은 제2열량누적값의 오류 여부를 판단하는 데이터분석부를 더 포함하는 중앙장치.
제8항에 있어서,
상기 제1열량누적값 및 상기 제2열량누적값의 기울기 차이가 제1범위 이내에 해당되면 상기 제1열량누적값을 기준으로 상기 제2열량누적값에 대한 누적보상값을 생성하는 데이터분석부를 더 포함하는 중앙장치.
제8항에 있어서,
상기 제1열량누적값 및 상기 제2열량누적값의 기울기 차이가 제2범위를 초과하면 상기 제2열량누적값을 기준으로 상기 제1열량누적값에 대한 누적보상값을 생성하는 데이터분석부를 더 포함하는 중앙장치.
제12항에 있어서,
상기 데이터분석부는,
특정 주기마다 상기 누적보상값을 생성하고,
상기 열량계는 상기 누적보상값에 따라 상기 제1열량누적값을 리셋하는 중앙장치.
제13항에 있어서,
상기 열량계는 제1열량누적값을 제2열량누적값으로 리셋시키는 중앙장치.
중앙장치에 대한 제어방법에 있어서,
유량, 공급관온도 및 환수관온도에 대한 계측값에 따라 계산된 제1열량누적값 및 장애 판정에 따라 상기 계측값 중 일부 혹은 전부를 보상하여 계산한 제2열량누적값을 포함하는 검침데이터를 열량계로부터 수신하는 단계;
상기 계측값을 포함하는 점검데이터를 상기 열량계로부터 수신하는 단계;
상기 점검데이터에 대한 분석을 통해 상기 열량계의 장애 여부를 판단하는 단계; 및
상기 열량계에 장애가 발생한 것으로 판정하는 경우, 상기 계측값 중 일부 혹은 전부에 대한 계측보상값을 생성하고 상기 계측보상값을 상기 열량계로 전송하는 단계를 포함하는 중앙장치 제어방법.