KR102083144B1 - 인텔리전트 전력 계량기 모뎀 - Google Patents

인텔리전트 전력 계량기 모뎀 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인텔리전트 전력 계량기 모뎀에 관련된 것으로, 적어도 하나 이상의 전력 계량기에서 계량되는 전력 계량 값을 전달받는 전력 계량부; 상기 전력 계량부를 통해 전달받은 각 전력 계량기의 전력 계량 값을 바탕으로 정전 발생을 감지하는 정전 감지부; 및 상기 정전 감지부를 통해 정전이 감지될 경우, 통신부를 통해 상기 정전 상태에 대응하여 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 상기 정전 상태를 통보하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

인텔리전트 전력 계량기 모뎀{INTELLIGENT POWER METER MODEM}
본 발명은 인텔리전트 전력 계량기 모뎀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인텔리전트 전력 계량기를 통하여 취합되는 전기 에너지 사용 정보를 분석하여, 정전, 복전, 누전, 및 사용자 상태 등을 검출하여 지정된 관련 기관에 통보함으로써, 사용자의 안전 및 정전이나 누전으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하는 인텔리전트 전력 계량기 모뎀에 관한 것이다.
일반적으로 전력네트워크에는 전력을 생산하여 공급하는 전력공급자(Utility or Provider)와 전력공급자로부터 전력을 제공받아 소모하는 소비자가 있다.
상기 전력공급자는 소비자와 전력계약을 맺고, 전력계약에 기반한 소비자의 전력 사용량에 따라 소비자에게 요금이 과금된다. 그리고 상기 소비자의 전력사용량은 소비자 댁내(Premise)에 설치된 전력 계량기로 측정되어 과금이 되며, 초기에는 전력 공급자 직원이 직접 미터의 전력사용량을 읽어갔다.
그 이후 전력공급자에 소속된 직원이 AMR(Automatic Meter Reading) 네트워크를 통해 소비자 댁내에 설치된 전력 계량기의 전력사용량을 수집하는 기술로 진보하였다.
최근 첨단기술로 주목받는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크에서는 전력 계량기로부터 전력사용량을 읽어가는 것뿐만 아니라 소비자에게 가격정보(Pricing) 서비스, 수요반응 전력제어(DRLC: Demand Response & Load Control) 서비스, 메시징(MSG: Messaging) 서비스, 요금정보(Billing) 서비스, 분산전원제어(DERC: Distributed Energy Resource Control) 서비스를 제공하고 있다.
AMI 네트워크 기술은 지그비 연합(ZigBee Alliance)의 표준 프로파일(Profile)인 스마트 에너지 프로파일(SEP: Smart Energy Profile)로 정의되어 있다. 상기 AMI 네트워크에는 전력공급자와 소비자를 네트워크로 연결시켜주는 에너지 서비스 인터페이스(ESI: Energy Services Interface), 댁내의 AMI 서비스 표현을 담당하는 댁내 디스플레이(IPD: In-Premise Display or IHD/In-Home Display), 온도 조절을 위한 스마트 서머스탯(Smart thermostat), 전력 사용제어를 위한 전력 제어(LC: Load Control), 전력사용량을 수집하는 계량기(Meter), 전력자동차(Plug-In Electric Vehicle), 스마트 가전기기(Smart Appliance), 선불단말기(Pre-Payment Terminal), 댁내에너지관리시스템(Premises Energy Management System) 등을 정의하고 있으며, 계속 추가될 예정이다.
이와 같은 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크는 에너지를 소비하는 수용가에 설치된 전력 계량기의 사용량을 원격에서 검침하고 있으며, 이러한 검침 데이터는 주로 전기사용량에 따른 과금에 이용되며, 그 이외에 에너지 절감에 한정하고 있어 그 데이터의 사용 필요성이 증대되고 있다.
그러나 현재 구축중인 AMI 시스템을 통한 정전 관련 정보의 제공은 최소 30분 이상 소요되며, 또한 정전 시 정전 정보를 제공하는 것이 아니라, 복전 시 정전 정보를 제공하는 상황이다. 이에 따라 정전 정보를 실시간으로 미 제공하기 때문에 정전에 특히 민감한 사용자(예 : 횟집, 양어장, PC방 등)는 정전으로 인한 피해가 많이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 기존의 AMI 시스템과는 별개로 전력 계량기 모뎀에서 정전과 복전을 감지하고 전력사용 정보를 실시간으로 사용자 및 지정된 관련 기관에 통보함으로써, 사용자의 안전 및 정전이나 누전으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하는 인텔리전트 전력 계량기 모뎀이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2017-0112465호(2017.10.12. 공개, 지능형 원격 검침 시스템 내에서 재해 감시 장치 및 그 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 인텔리전트 전력 계량기를 통하여 취합되는 전기 에너지 사용 정보를 분석하여, 정전, 복전, 누전, 및 사용자 상태 등을 검출하여 지정된 관련 기관에 통보함으로써, 사용자의 안전 및 정전이나 누전으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하는 인텔리전트 전력 계량기 모뎀을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 인텔리전트 전력 계량기 모뎀은, 적어도 하나 이상의 전력 계량기에서 계량되는 전력 계량 값을 전달받는 전력 계량부; 상기 전력 계량부를 통해 전달받은 각 전력 계량기의 전력 계량 값을 바탕으로 정전 발생을 감지하는 정전 감지부; 및 상기 정전 감지부를 통해 정전이 감지될 경우, 통신부를 통해 상기 정전 상태에 대응하여 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 상기 정전 상태를 통보하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 정전이 감지되거나, 복전이 감지되거나, 또는 전력 사용량이 기 설정된 사용량이나 평상시 사용량을 지정된 마진 이상 초과할 경우, 이에 해당하는 전원 상태 정보를, 상기 통신부를 통해 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 통보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용자 및 관련 기관은, 상위 시스템, 전원공급기관, 사회복지사, 전기/안전담당자, 및 경찰서 중 적어도 하나 이상이 포함되며, 이 정보들을 저장하기 위한 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 통신부는, 상기 시스템으로의 통신을 위한 데이터 통신 기능, 및 SMS(Short Message Service) 및 MMS(Multimedia Message Service)를 포함한 메시지 전송을 위한 이동 통신 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 전원 공급부에서 변환하여 공급되는 전원을 이용해 내부 배터리를 충전하고, 정전 상태에서 상기 제어부를 포함한 모뎀의 내부 구성 요소에 구동 전원을 공급하는 전원 충전부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 외부 전원이 정전된 후, 전원 충전부에서 공급되는 전원에 의해 구동되면서 외부 전원이 복전 되는지 감지하는 복전 감지부;를 더 포함하고, 상기 복전 감지부를 통해 복전이 감지되면, 상기 제어부가 상기 통신부는 통해 이에 해당하는 전원 상태 정보를 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 통보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 인텔리전트 전력 계량기를 통하여 취합되는 전기 에너지 사용 정보를 분석하여, 정전, 복전, 누전, 및 사용자 상태 등을 검출하여 지정된 관련 기관에 통보함으로써, 사용자의 안전 및 정전이나 누전으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 정전 발생 시 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 복전 발생 시 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 전원 상태에 따라 해당 전원 상태를 통보하기 위한 사용자 및 관련 기관 정보를 테이블 형태로 정리하여 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 인텔리전트 전력 계량기 모뎀(100)은, 전력 계량부(110), 정전 감지부(120), 복전 감지부(130), 제어부(140), 통신부(150), 저장부(160), 전원 충전부(170), 및 전원 공급부(180)를 포함한다.
본 실시예에 따른 인텔리전트 전력 계량기 모뎀(100)은, 작동 중 정전이 발생하여 전력 공급이 차단되더라도 전원 충전부(170)에 저장된 전원을 내부 구동 전원으로서 공급한다. 다만 정전이 아닌 상태에서는 외부 전원(예 : AC 전원)을 구동 전원에 해당하는 전압 레벨로 변환하여 사용한다.
상기 전력 계량부(110)는 전력 계량기에서 계량되는 전력 계량 값을 전달받는다. 이때 상기 전력 계량기는 적어도 하나 이상일 수 있다. 따라서 상기 전력 계걍부(110)는 어느 하나의 전력 계량기에서 계량되는 전력 계량 값을 각 전력 계량기별로 관리할 수 있다.
상기 정전 감지부(120)는 상기 전력 계량부(110)를 통해 전달받은 각 전력 계량기의 전력 계량 값을 바탕으로 정전 발생을 감지한다.
상기 통신부(150)는, 상기 제어부(140)의 제어에 따라, 정전이 감지되거나, 복전이 감지되거나, 또는 전력 사용량이 기 설정된(또는 평상시) 사용량을 지정된 마진 이상 초과할 경우, 그 해당하는 상태 정보를 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 통보한다(도 4 참조).
이때 상기 관련된 기관은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상위 시스템(예 : AMI 서버)이 포함될 수 있으며, 그 이외에 사용자(즉, 고객), 전원공급기관(예 : 한전), 사회복지사, 전기/안전담당자, 경찰서 등이 포함된다.
상기 통신부(150)는 데이터 통신 기능 및 이동 통신 기능(예 : SMS 및 MMS 등의 메시지 전송 기능)을 포함한다.
상기 저장부(160)는 전력 계량기별 전력 계량 값을 저장한다. 또한 상기 저장부(160)는 정전이 감지되거나, 복전이 감지되거나, 또는 전력 사용량이 기 설정된(또는 평상시) 사용량을 지정된 마진 이상 초과할 경우, 그 해당하는 상태 정보를 통보하기 위한 사용자 및 관련 기관 정보(예 : 연락처)를 저장한다.
상기 정전 감지부(120)는 상기 전력 계량부(110) 또는 전원 공급부(180)로부터의 전류 공급 여부를 감지하여, 전력 공급이 차단되면 이를 감지하여 정전 발생 신호를 상기 제어부(140)로 전달한다.
상기 전원 충전부(170)는 상기 전원 공급부(180)에서 변환하여 공급되는 전원을 이용해 내부 배터리(미도시)를 충전하고, 정전 상태에서 상기 제어부(140)를 포함한 모뎀의 내부 구성 요소(110 ~ 160)에 구동 전원을 공급한다.
따라서 상기 전원 충전부(170)는 슈퍼 캐패시터(super capacitor)나 배터리를 포함할 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 전력 계량부(110)를 통해 적어도 하나 이상의 각 전력 계량기에 대한 검침을 요청하고, 상기 각 전력 계량기로부터 전송되는 전력 계량 값을 상기 저장부(160)에 저장하며, 상기 정전 감지부(120)로부터 정전 발생 신호를 수신하면 전원 충전부(170)의 전력을 상기 통신부(150), 및 저장부(160) 등에 공급한다.
또한, 상기 제어부(140)는 상기 전원 충전부(170)를 제어하여 상기 전원 충전부(170)의 전력을 상기 통신부(150), 저장부(160), 정전 감지부(120), 및 복전 감지부(130)에 공급한다.
상기 전원 공급부(180)는 외부에서 공급되는 전원(예 : AC 전원)을 구동 전원에 적합한 직류 전원으로 변환하여 내부에 공급한다.
상기 전원 충전부(170)는 상기 전원 공급부(180)에서 공급되는 직류 전원을 이용하여 내부 배터리(미도시)를 충전한다.
상기 복전 감지부(130)는 상기 외부 전원이 정전된 후, 상기 전원 충전부(170)에서 공급되는 전원에 의해 구동되면서 외부 전원이 재공급되는지(즉, 복전되는지) 감지한다.
상기 복전 감지부(130)를 통해 복전이 감지되면, 상기 제어부(140)는 상기 통신부(150)는 통해 이에 해당하는 상태 정보를 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 통보한다(도 4 참조).
한편 도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 상기 제어부(140)는 상위 시스템(예 : AMI 서버)에서 전력 계량(또는 검침)을 요청하면, 각 전력 계량기의 전력 계량을 진행하여 전력 계량 데이터를 상위 시스템(예 : AMI 서버)에 전송하고, 상기 전력 계량 데이터를 처리하는 과정 중에 정전 여부를 판단하여, 정전이 발생하면 상기 전원 충전부(170)의 충전 전력을 구동 전원으로서 공급하여 모뎀을 동작 시킨다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 정전 발생 시 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 전력 계량부(110)를 통해 이에 연결된 적어도 하나 이상의 전력 계량기로부터 전력 계량 값(즉, 계량 전력)을 분석한다(S101).
상기 전력 계량 값을 분석하여 정전이 발생한 것으로 판단될 경우(S102의 예), 상기 제어부(140)는 전원 충전부(170)의 충전 전력을 내부 구동 전원으로서 공급하고(S103), 저장부(160)에 저장된 사용자 및 관련 기관에 대한 정보(예 : 연락처) 중, 상기 전원 상태(즉, 정전 상태)에 해당하여 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 상기 전원 상태(즉, 정전 상태)를 통보한다(S104)(도 4 참조).
도 3은 상기 도 1에 있어서, 복전 발생 시 인텔리전트 전력 계량기 모뎀의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 전력 계량부(110)를 통해 이에 연결된 적어도 하나 이상의 전력 계량기로부터 전력 계량 값(즉, 계량 전력)을 분석한다(S201). 이때 구동 전원은 상기 전원 충전부(170)의 충전 전력을 내부 구동 전원으로서 사용한다.
한편 상기 전력 계량 값을 분석하여 복전이 발생한 것으로 판단될 경우(S202의 예), 상기 제어부(140)는 전원 공급부의 변환 전력(즉, AC 전원이 변환된 직류 전력)을 내부 구동 전원으로서 공급하고, 아울러 상기 변환 전력을 이용해 상기 전원 충전부(170)를 충전한다(S203).
또한 상기 제어부(140)는 상기 저장부(160)에 저장된 사용자 및 관련 기관에 대한 정보(예 : 연락처) 중, 상기 전원 상태(즉, 복전 상태)에 해당하여 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 상기 전원 상태(즉, 복전 상태)를 통보한다(S204)(도 4 참조).
도 4는 상기 도 1에 있어서, 전원 상태에 따라 해당 전원 상태를 통보하기 위한 사용자 및 관련 기관 정보를 테이블 형태로 정리하여 보인 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전기 상태가 정전이나 복전 상태인 경우, 독거노인의 전력사용정보인 경우, 누전정보인 경우, 전선도난정보인 경우, 및 일반적인 전기사용정보인 경우, 각 전원 상태에 해당하는 통보를 위하여, 사용자(즉, 고객), 전원공급기관(예 : 한전), 사회복지사, 전기/안전담당자, 및 경찰서 등이 미리 구분되어 있다.
다만 상기 사용자 및 관련기관 정보는 전원 상태에 따라(즉, 실시예에 따라) 얼마든지 변경될 수 있음에 유의한다.
상기와 같이 본 실시예는 인텔리전트 전력 계량기를 통하여 취합되는 전기 에너지 사용 정보를 분석하여, 정전, 복전, 누전, 및 사용자 상태 등을 검출하여 지정된 관련 기관에 통보함으로써, 사용자의 안전 및 정전이나 누전으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 전력 계량부
120 : 정전 감지부
130 : 복전 감지부
140 : 제어부
150 : 통신부
160 : 저장부
170 : 전원 충전부
180 : 전원 공급부

Claims (6)

  1. 적어도 하나 이상의 전력 계량기에서 계량되는 전력 계량 값을 전달받는 전력 계량부;
    상기 전력 계량부를 통해 전달받은 각 전력 계량기의 전력 계량 값을 바탕으로 정전 발생을 감지하는 정전 감지부; 및
    상기 정전 감지부를 통해 정전이 감지될 경우, 통신부를 통해 상기 정전 상태에 대응하여 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 상기 정전 상태를 통보하도록 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    정전의 감지, 복전의 감지, 및 전력 사용량이 기 설정된 사용량이나 평상시 사용량을 지정된 마진 이상 초과할 경우, 이에 해당하는 전원 상태 정보를, 상기 통신부를 통해 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 통보하며,
    상기 통신부는,
    시스템으로의 통신을 위한 데이터 통신 기능, 및 SMS(Short Message Service) 및 MMS(Multimedia Message Service)를 포함한 메시지 전송을 위한 이동 통신 기능을 포함하며,
    외부 전원이 정전된 후, 전원 충전부에서 공급되는 전원에 의해 구동되면서 외부 전원이 복전 되는지 감지하는 복전 감지부;를 더 포함하고,
    상기 복전 감지부를 통해 복전이 감지되면, 상기 제어부가 상기 통신부를 통해 이에 해당하는 전원 상태 정보를 미리 지정된 사용자 및 관련 기관에 통보하며,
    상기 사용자 및 관련 기관은,
    상위 시스템, 전원공급기관, 사회복지사, 전기/안전담당자, 및 경찰서 중 적어도 하나 이상이 포함되며,
    전기 상태가 정전이나 복전 상태인 경우, 독거노인의 전력사용정보인 경우, 누전정보인 경우, 전선도난정보인 경우, 및 지정된 일반 전기사용정보인 경우를 포함하여, 각 전원 상태에 따라 상기 미리 구분된 상위 시스템, 전원공급기관, 사회복지사, 전기/안전담당자, 및 경찰서 중 적어도 하나의 사용자 및 관련 기관에 통보하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 전력 계량기 모뎀.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 및 관련 기관 정보들을 저장하기 위한 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 전력 계량기 모뎀.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    전원 공급부에서 변환하여 공급되는 전원을 이용해 내부 배터리를 충전하고, 정전 상태에서 상기 제어부를 포함한 모뎀의 내부 구성 요소에 구동 전원을 공급하는 전원 충전부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 전력 계량기 모뎀.
  6. 삭제
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