KR102132920B1 - Power monitoring system including electrical power saving device - Google Patents

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Abstract

전력 모니터링 시스템은, 수배전반 내부에 구비되고, 전력 모선에 연결되어 전력을 측정하는 전력 모니터링 장치; 상기 전력 모니터링 장치로부터 측정된 전력에 대한 전력 정보를 수신하는 중계 장치; 및 상기 중계 장치로부터 전송된 전력 정보를 분석하는 전력 모니터링 서버를 포함하고, 상기 전력 모니터링 장치는, 상기 전력 모선에 연결되어 전압을 측정하고, 상기 전력 모선에 흐르는 총 전류를 측정하는 주 전력 측정 모듈; 상기 전력 모선에 전기적으로 연결된 배선용 차단기들 각각의 2차측에 연결되어 부하별 전류를 측정하는 보조 전력 측정 모듈들; 상기 중계 장치를 통해 전송된 전력정보요청에 따라 상기 주 전력 측정 모듈 및 상기 보조 전력 측정 모듈들에 전력 측정명령을 전달하고, 상기 전력 측정명령에 대응하여 측정된 상기 전력 정보를 상기 중계 장치에 전송하는 통신모듈; 및 상기 전력 측정 모듈에 병렬 연결되고, 상기 전력 모선에 흐르는 전력의 고주파 성분을 제거하여 전력 전송 효율을 향상시키는 전력 절감 장치를 포함한다.The power monitoring system includes a power monitoring device provided inside the switchboard and connected to a power bus to measure power; A relay device that receives power information about the measured power from the power monitoring device; And a power monitoring server that analyzes power information transmitted from the relay device, wherein the power monitoring device is connected to the power bus, measures voltage, and measures a main current flowing through the power bus. ; Auxiliary power measurement modules connected to the secondary side of each of the circuit breakers electrically connected to the power bus to measure current per load; A power measurement command is transmitted to the main power measurement module and the auxiliary power measurement modules according to the power information request transmitted through the relay device, and the power information measured in response to the power measurement command is transmitted to the relay device Communication module; And a power saving device that is connected in parallel to the power measurement module and improves power transmission efficiency by removing high-frequency components of power flowing in the power bus.

Description

전력 절감 장치를 포함하는 전력 모니터링 시스템{POWER MONITORING SYSTEM INCLUDING ELECTRICAL POWER SAVING DEVICE}Power monitoring system including power saving device {POWER MONITORING SYSTEM INCLUDING ELECTRICAL POWER SAVING DEVICE}

본 발명은 전력 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있는 전력 절감 장치를 포함하는 전력 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power monitoring system, and more particularly, to a power monitoring system including a power saving device capable of improving power transfer efficiency.

대부분의 에너지는 인간의 사용의 편의를 위해 전기 에너지로 전환되어 사용되고 있다고 할 수 있다. 전기 에너지는 매년 그 사용량이 증가하고 있고 화석 에너지자원의 가격 상승 등으로 전기 에너지공급가격도 상승추세에 있다. 따라서, 사회 경제적으로 전기 에너지를 절감하는 여러 노력이 진행되고 있다. 특히, 절전제품의 개발, 송전과정의 개선 및 사용전력을 절감할 수 있는 절전장치의 개발이 주목을 받고 있다.It can be said that most of the energy is converted into electrical energy and used for convenience of human use. Electric energy is being used every year, and the price of electric energy is on the rise due to the rising prices of fossil energy resources. Accordingly, various efforts are being made to reduce electric energy socio-economically. In particular, development of a power saving product, improvement of a transmission process, and development of a power saving device capable of reducing power consumption are attracting attention.

한국등록특허공보 10-939757호에는 내부에 수용되는 토르마린 분말, 영구자석 가루 및 수분(H2O)의 혼합물 층인 토르마린 중간층과 상기 케이스 본체 내부에서 상기 토르마린 중간층을 사이에 두고 상하에 위치하는 도전성 금속의 전리판과, 상기 토르마린 중간층에 매립된 상태로 위치하고 전력 모선에 병렬로 연결되는 전도판을 포함한 전력절감장치는 전력 모선에 단위 모듈로 연결하는 방법을 채택하고 있다.In Korean Patent Publication No. 10-939757, the ionization of conductive metal located above and below the intermediate layer of tourmaline, which is a mixture layer of tourmaline powder, permanent magnet powder, and moisture (H2O) accommodated therein, and the intermediate layer of tourmaline inside the case body. A power-saving device including a plate and a conducting plate positioned in a state buried in the tourmaline intermediate layer and connected in parallel to the power busbar adopts a method of connecting the power busbar as a unit module.

한국등록특허 제994817호(2012.05.25.공고) "전기에너지 최적화 장치"Korean Registered Patent No. 994817 (announced on May 25, 2012) "Electric energy optimization device"

본 발명의 일 목적은 전력 전달 효율을 향상시키고, 전력 현황을 모니터링 할 수 있는 전력 절감 장치 및 전력 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a power saving device and a power monitoring system that can improve power transfer efficiency and monitor power status.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 전력 모니터링 시스템은, 수배전반 내부에 구비되고, 전력 모선에 연결되어 전력을 측정하는 전력 모니터링 장치; 상기 전력 모니터링 장치로부터 측정된 전력에 대한 전력 정보를 수신하는 중계 장치; 및 상기 중계 장치로부터 전송된 전력 정보를 분석하는 전력 모니터링 서버를 포함하고, 상기 전력 모니터링 장치는, 상기 전력 모선에 연결되어 전압을 측정하고, 상기 전력 모선에 흐르는 총 전류를 측정하는 주 전력 측정 모듈; 상기 전력 모선에 전기적으로 연결된 배선용 차단기들 각각의 2차측에 연결되어 부하별 전류를 측정하는 보조 전력 측정 모듈들; 상기 중계 장치를 통해 전송된 전력정보요청에 따라 상기 주 전력 측정 모듈 및 상기 보조 전력 측정 모듈들에 전력 측정명령을 전달하고, 상기 전력 측정명령에 대응하여 측정된 상기 전력 정보를 상기 중계 장치에 전송하는 통신모듈; 및 상기 전력 측정 모듈에 병렬 연결되고, 상기 전력 모선에 흐르는 전력의 고주파 성분을 제거하여 전력 전송 효율을 향상시키는 전력 절감 장치를 포함한다.Power monitoring system according to embodiments of the present invention for achieving the above object is provided inside the switchgear, the power monitoring device connected to the power bus to measure the power; A relay device that receives power information about the measured power from the power monitoring device; And a power monitoring server that analyzes power information transmitted from the relay device, wherein the power monitoring device is connected to the power bus, measures voltage, and measures a main current flowing through the power bus. ; Auxiliary power measurement modules connected to the secondary side of each of the circuit breakers electrically connected to the power bus to measure current per load; A power measurement command is transmitted to the main power measurement module and the auxiliary power measurement modules according to the power information request transmitted through the relay device, and the power information measured in response to the power measurement command is transmitted to the relay device Communication module; And a power saving device that is connected in parallel to the power measurement module and improves power transmission efficiency by removing high-frequency components of power flowing in the power bus.

일 실시예에 의하면, 상기 전력 절감 장치는, 플라스틱 또는 금속소재의 상하부 케이스를 사용한 밀폐 하우징과; 상기 하우징 내부 중앙에 위치하여 내부 고분자-점토 나노복합체에서 발생하는 자력 에너지를 집적하기 위해 전원선과 각각 연결되는 구리 소재의 전도판과; 상기 전도판을 고정시키기 위한 절연성질의 받침절연판과; 상기 전도판에 축적된 자력 에너지를 외부로 전송하기 위한 전원선인 전선과; 상기 하우징 내부에서 전도판이 잠기도록 바닥을 채우고 있는 고분자-점토 나노복합체와; 고분자-점토 나노복합체 상부 공간부에서 세라믹 화합물의 자기(electro-magnetic)상호작용을 촉진시켜 주기 위해 하우징 내벽에 코팅된 상부 세라믹층과; 상기 자기상호작용 촉진 역할을 하도록 상부세라믹층과 연동하여 원적외선을 지속 방사하는 내부세라믹층이 상하 면에 코팅된 내부 덮개판; 및 상기 내부 덮개판을 일정 높이 공간부에 지지하기 위한 간격 유지봉을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the power saving device includes a sealed housing using an upper and lower case of plastic or metal material; A conducting plate of copper material which is located in the center of the housing and is connected to a power line, respectively, to accumulate magnetic energy generated in the inner polymer-clay nanocomposite; A base insulating plate of insulating property for fixing the conductive plate; A wire that is a power line for transmitting magnetic energy accumulated in the conductive plate to the outside; A polymer-clay nanocomposite filling the bottom so that the conductive plate is locked inside the housing; An upper ceramic layer coated on the inner wall of the housing to promote the electro-magnetic interaction of the ceramic compound in the upper space portion of the polymer-clay nanocomposite; An inner cover plate coated on the upper and lower surfaces with an inner ceramic layer continuously radiating far infrared rays in cooperation with the upper ceramic layer to serve to promote the self-interaction; And it may include a gap retaining rod for supporting the inner cover plate at a certain height space.

일 실시예에 의하면, 상기 전력 모니터링 서버는, 상기 총 전류 및 부하별 전류를 기 설정된 기준 총 전류 및 기준 부하별 전류와 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 소비 전력을 절감시키는 절감 방안 정보를 생성하되, 상기 기준 총 전류는, 현재 시점 이전에 측정된 총 전류 데이터, 및 상기 전력 모니터링 장치가 위치하는 특정 영역 내 다른 전력 모니터링 장치들에 의해 측정된 유사 총 전류 데이터들에 기초하여 설정되고, 상기 기준 부하별 전류는, 현재 시점 이전에 측정된 부하별 전류 데이터, 및 상기 특정 영역 내 위치하는 다른 보조 측정 모듈들에 의해 측정된 유사 부하별 전류 데이터들에 기초하여 설정될 수 있다.According to an embodiment, the power monitoring server compares the total current and current for each load with a preset reference total current and reference current for each load, and generates saving method information for reducing power consumption based on the comparison result. However, the reference total current is set based on the total current data measured before the current time point and similar total current data measured by other power monitoring devices in a specific area in which the power monitoring device is located. The current for each reference load may be set based on current data for each load measured before the current time point, and current data for similar loads measured by other auxiliary measurement modules located in the specific region.

일 실시예에 의하면, 상기 전력 모니터링 서버는, 전력을 소비하는 전자기기별 소비 전력 패턴을 포함하고 기 설정된 전자기기별 전력 프로파일과, 상기 총 전류와, 상기 부하별 전류에 기초하여 해당 가구에 포함된 전자기기들 및 전기적 연결 관계를 추정하고, 상기 전기적 연결 관계는 상기 전력 모선에 대한 상기 전자기기들의 연결 관계를 나타내며, 상기 절감 방안 정보는 상기 전자기기들 중 적어도 하나에 대한 동작 상태 정보 및 상기 전자기기들 중 적어도 하나에 대한 동작의 중지를 유도하는 동작 중지 유도 정보를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the power monitoring server includes a power consumption pattern for each electronic device that consumes power and is included in the corresponding furniture based on a preset power profile for each electronic device, the total current, and the current for each load. Estimate the electrical connection relationship between the electronic devices and the electrical connection relationship indicates the connection relationship of the electronic devices to the power bus, and the saving method information includes operating state information and at least one of the electronic devices. It may include stop operation inducing information for inducing the stop of the operation for at least one of the electronic devices.

일 실시예에 의하면, 상기 전력 모니터링 시스템은, 상기 배선용 차단기들 중 하나의 2차측에 연결되고, 상기 중계 장치 또는 상기 전력 모니터링 장치를 통해 상기 절감 방안 정보에 대응하는 제어신호를 수신하며, 상기 제어신호에 기초하여 특정 패턴을 가지고 빛을 발하는 발광 장치를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the power monitoring system is connected to a secondary side of one of the circuit breakers, receives a control signal corresponding to the savings information through the relay device or the power monitoring device, the control A light emitting device emitting light with a specific pattern based on the signal may be further included.

본 발명의 실시예들에 따른 전력 모니터링 시스템은, 전력 전달 효율을 향상시키고, 전력 현황을 모니터링 할 수 있다.The power monitoring system according to embodiments of the present invention may improve power transmission efficiency and monitor power status.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전력 절감 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 전력 절감 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 전력 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 4의 전력 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 4의 전력 모니터링 장치의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4의 전력 모니터링 장치의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 전력 모니터링 시스템에 포함된 통신 모듈의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10의 통신 모듈에서 데이터 신호를 전송하는 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a power saving device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an example of the power saving device of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating an example of the power saving device of FIG. 1.
4 is a view showing a power monitoring system according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an example of the power monitoring device of FIG. 4.
6 is a circuit diagram illustrating an example of the power monitoring device of FIG. 4.
7 is a diagram illustrating another example of the power monitoring device of FIG. 4.
8 is a diagram illustrating another example of the power monitoring device of FIG. 4.
9 is a view showing a power monitoring system according to another embodiment of the present invention.
10 is a block diagram illustrating an example of a communication module included in the power monitoring system of FIG. 9.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of transmitting a data signal in the communication module of FIG. 10.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

실시예들에서, 전력 절감 장치는, 플라스틱 또는 금속소재의 상하부 케이스를 사용한 밀폐 하우징과; 상기 하우징 내부 중앙에 위치하여 내부 고분자-점토 나노복합체에서 발생하는 자력 에너지를 집적하기 위해 전원선과 각각 연결되는 구리 소재의 전도판과; 상기 전도판을 고정시키기 위한 절연성질의 받침절연판과; 상기 전도판에 축적된 자력 에너지를 외부로 전송하기 위한 전원선인 전선과; 상기 하우징 내부에서 전도판이 잠기도록 바닥을 채우고 있는 고분자-점토 나노복합체와; 고분자-점토 나노복합체 상부 공간부에서 세라믹 화합물의 자기(electro-magnetic)상호작용을 촉진시켜 주기 위해 하우징 내벽에 코팅된 상부 세라믹층과; 상기 자기상호작용 촉진 역할을 하도록 상부세라믹층과 연동하여 원적외선을 지속 방사하는 내부세라믹층이 상하 면에 코팅된 내부 덮개판; 및 상기 내부 덮개판을 일정 높이 공간부에 지지하기 위한 간격 유지봉을 포함할 수 있다.In embodiments, the power saving device includes a sealed housing using a plastic or metal upper and lower case; A conducting plate of copper material which is located in the center of the housing and is connected to a power line, respectively, to accumulate magnetic energy generated in the inner polymer-clay nanocomposite; A base insulating plate of insulating property for fixing the conductive plate; A wire that is a power line for transmitting magnetic energy accumulated in the conductive plate to the outside; A polymer-clay nanocomposite filling the bottom so that the conductive plate is locked inside the housing; An upper ceramic layer coated on the inner wall of the housing to promote the electro-magnetic interaction of the ceramic compound in the upper space portion of the polymer-clay nanocomposite; An inner cover plate coated on the upper and lower surfaces with an inner ceramic layer continuously radiating far infrared rays in cooperation with the upper ceramic layer to serve to promote the self-interaction; And it may include a gap retaining rod for supporting the inner cover plate at a certain height space.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 전력 절감 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.1 is a view showing a power saving device according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of the power saving device of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 절감 장치(100)는 외부로의 도파가 차단된 금속 또는 플라스틱 하우징(10)의 내벽에 견운모 등을 주재로 회전전자파를 발산시키는 세라믹층(11)을 형성할 수 있다. 하우징(10)의 내부 공간에는 일정 높이의 간격유지봉(12)에 지지되는 내부 덮개판(20)이 안치될 수 있다. 내부덮개판(20)과 바닥판 사이의 자유공간에는 유도되는 회전전자파가 침투하는 전도판(30)이 받침 절연판(31)에 안치될 수 있다. 전도판(30)은 전원 연결 전선(33)과 연결토록 구성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the power saving device 100 forms a ceramic layer 11 that emits rotating electromagnetic waves mainly on the inner wall of a metal or plastic housing 10 where waveguides to the outside are blocked. can do. In the inner space of the housing 10, an inner cover plate 20 supported by the gap holding rod 12 having a predetermined height may be placed. In the free space between the inner cover plate 20 and the bottom plate, a conductive plate 30 through which the induced electromagnetic wave penetrates may be placed on the supporting insulating plate 31. The conductive plate 30 may be configured to be connected to the power connection wire 33.

내부 덮개판(20)은 하우징(10)의 내벽과 일정 공간을 이루도록 하는 크기를 가지며, 내부 덮개판(20)은 하우징(10)의 바닥면과 중간 위치에 오도록 받침절연판(31)의 높이가 조정될 수 있다. 하우징(10)의 내부에는, 덮개세라믹층(21), 내부 덮개판(20)을 간격유지봉(12)에 결합시키는 나사(22), 전도판(30)을 받침절연판(31)에 나사 결합 고정시키는 나사(32), 전원 전력선과 콘센트로 연결하는 플럭(35), 및 하우징(10)의 덮개(14) 등이 더 구비될 수 있다.The inner cover plate 20 has a size to form a predetermined space with the inner wall of the housing 10, and the inner cover plate 20 has a height of the base insulating plate 31 so as to come to an intermediate position with the bottom surface of the housing 10. Can be adjusted. Inside the housing 10, the cover ceramic layer 21, the screw 22 for coupling the inner cover plate 20 to the gap holding rod 12, the conductive plate 30 screwed to the support insulating plate 31 A fixing screw 32, a plug 35 connecting the power line to the power outlet, and a cover 14 of the housing 10 may be further provided.

전력 절감 장치(100)를 조립한 후나 조립하기 전에 세라믹층(11)이 가열되도록 한 후 출하할 수 있다. 가열에 따른 세라믹층(11) 자체의 공유결합과 결정화 파이결합이 활성화되면서 회전전자파가 생성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수많은 파장 형태로 내부에서 생성되고, 이들은 내부 덮개판(20)을 경유하여 공명흡수작용이 발생한다. 이는 내부 덮개판(20)이 금속판을 이룬 상태에서 상, 하면에 덮개세라믹층(21)을 이루고 있어, 금속판의 결정결합과 세라믹의 공유 결합 경계층에서 보다 많은 회전전자파가 생성되기에 서로 회전전자파의 발생작용이 폭발적으로 증가하는 요인이 될 수 있다. 즉, 세라믹층(11) 코팅 표면에서 발산되는 회전전자파는 자유공간에서 내부덮개판(20)의 덮개세라믹층(21)과 반사 및 흡수를 반복하면서 회전전자파로 변하는 변환운동이 연속적으로 일어나게 된다. 이 경우 내부 덮개판(20)은 하우징(10)의 내벽과 일정 공간을 이루도록 하는 크기를 가지도록 구성하였기에 내부덮개판(20)의 상하면을 따라 회전전자파가 흡수와 반복을 가능토록 하는 운동에너지를 지속적으로 발산토록 하는 작용을 한다. 그리고 받침절연판(31)은 전도판(30)의 위치가 바닥면과 덮개판(20)의 중앙 위치에 오도록 하였기에 전도판(30)으로 유도 흡수되는 회전전자파의 양을 극대화시킬 수 있다.After assembling the power saving device 100 or before assembling, the ceramic layer 11 may be heated before shipment. As the covalent bond and the crystallized pie bond of the ceramic layer 11 itself are activated by heating, rotating electromagnetic waves may be generated. As shown in FIG. 2, they are generated internally in a number of wavelength forms, and they undergo resonance absorption through the inner cover plate 20. This is because the inner cover plate 20 forms a cover plate on the upper and lower surfaces in a state where the metal plate is formed, so that more rotating electromagnetic waves are generated in the boundary layer between the crystal bond of the metal plate and the covalent bond of the ceramic, so that Evolution can be a factor that explodes. In other words, the rotating electromagnetic waves emitted from the coating surface of the ceramic layer 11 are continuously converted into rotating electromagnetic waves while repeating reflection and absorption with the cover ceramic layer 21 of the inner cover plate 20 in free space. In this case, the inner cover plate 20 is configured to have a size to form a predetermined space with the inner wall of the housing 10, and thus the kinetic energy to allow absorption and repetition of rotating electromagnetic waves along the upper and lower surfaces of the inner cover plate 20 is possible. It acts to continuously radiate. In addition, the base insulating plate 31 can maximize the amount of rotational electromagnetic waves induced and absorbed by the conductive plate 30 because the location of the conductive plate 30 is at the center of the bottom surface and the cover plate 20.

회전전자파는 내부덮개판(20)과 바닥면 사이의 자유공간에서 가장 활성화되므로 자유공간에 있는 전도판(30)으로 유도되고, 전도판(30)과 연결된 연결 전선(33)을 통해 전력선으로 흡수될 수 있다.Since the rotating electromagnetic wave is most activated in the free space between the inner cover plate 20 and the bottom surface, it is guided to the conductive plate 30 in the free space and absorbed into the power line through the connecting wire 33 connected to the conductive plate 30. Can be.

도 3은 도 1의 전력 절감 장치의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 3에는 전력절감장치(100)의 설치 예가 도시되어 있다.3 is a diagram illustrating an example of the power saving device of FIG. 1. 3 shows an example of the installation of the power saving device 100.

도 3을 참조하면, 전력절감장치(100)는 변압기(TR)의 2차 측에 연결되는 수배전반(300) 내부에 구비되는데, 기중차단기(ACB)와 배선용 차단기(MCCB) 사이에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 3, the power saving device 100 is provided inside the switchboard 300 connected to the secondary side of the transformer TR, and may be installed between the air circuit breaker ACB and the wiring breaker MCCB. .

기중차단기(ACB; Air Circuit Breaker)는 누전이나 과부하 발생시 수배전반이 설치된 건물의 각 사용자 단위(예를 들어, 건물의 각 층별, 아파트 단지의 각 동)로의 전력 공급을 사전에 차단하여 누전이나 과부하로 인한 위험 발생을 미연에 방지할 수 있다. 기중차단기(ACB)는 저압 선로의 보호와 변압기(TR) 보호 역할을 담당하는데, 단락전류 차단, 지락전류 차단, 과부하전류 차단 및 저전압 차단 등의 역할을 할 수 있다.An air circuit breaker (ACB) blocks electricity supply to each user unit (for example, each floor of a building or each building in an apartment complex) in the event of a short circuit or overload, resulting in a short circuit or overload. The danger caused by this can be prevented. The air circuit breaker (ACB) plays a role of protecting the low-voltage line and protecting the transformer (TR), and may play a role of blocking short-circuit current, blocking ground fault current, blocking overload current, and blocking low voltage.

또한, 누전이나 과부하가 없는 평시에 기중차단기(ACR)는 수배전반(300) 외부로부터 공급되는 전력을 전력 모선(310)을 통해 배분할 수 있다. 전력모선(310)은 삼상4선식, 삼상3선식 또는 단상 2선식이냐에 따라서 4개, 3개 또는 2개의 전선을 통해 전력절감장치(100)에 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the air circuit breaker (ACR) in the absence of a short circuit or overload can distribute the power supplied from the outside of the switch panel 300 through the power bus 310. The power bus 310 may be electrically connected to the power saving device 100 through 4, 3, or 2 wires depending on whether it is a three-phase four-wire type, a three-phase three-wire type or a single-phase two-wire type.

배선용 차단기(MCCB)는 전력모선을 통해 분배되는 전력을 각 사용자 단위(예를 들어, 건물의 각 층별) 즉, 부하로 공급하기 바로 전에 전력 공급을 사전에 차단하여 누전이나 과부하로 인한 위험 발생을 방지할 수 있다. 예를 들어, 배선용차단기(MCCB: Molded Case Circuit Breaker)는 과부하 및 단로 등의 이상 상태 발생시 자동적으로 전류를 차단하여 250V 이하의 저압 옥내 선로를 보호할 수 있다.The wiring breaker (MCCB) cuts the power supply immediately before supplying the power distributed through the power bus to each user unit (e.g., on each floor of the building), that is, the load, thereby preventing the risk of leakage or overload. Can be prevented. For example, a molded case circuit breaker (MCCB) can automatically protect the low-voltage indoor line of 250V or less by automatically cutting off the current when an abnormal condition such as overload or disconnection occurs.

실시예들에서, 전력 모니터링 시스템은, 수배전반 내부에 구비되고, 전력 모선에 연결되어 전력을 측정하는 전력 모니터링 장치; 상기 전력 모니터링 장치로부터 측정된 전력에 대한 전력 정보를 수신하는 중계 장치; 및 상기 중계 장치로부터 전송된 전력 정보에 기초하여 전력 효율을 산출하는 전력 모니터링 서버를 포함한다. 상기 전력 모니터링 장치는, 상기 전력 모선에 연결되어 전압을 측정하고, 상기 전력 모선에 흐르는 전류를 측정하는 전력 측정 모듈; 상기 중계 장치를 통해 전송된 전력정보요청에 따라 상기 전력 측정 모듈에 전력 측정명령을 전달하고, 상기 전력 측정명령에 대응하여 측정된 상기 전력 정보를 상기 중계 장치에 전송하는 통신모듈; 및 상기 전력 측정 모듈에 병렬 연결되고, 상기 전력 모선에 흐르는 전력의 고주파 성분을 제거하여 전력 전송 효율을 향상시키는 전력 절감 장치를 포함할 수 있다.In embodiments, the power monitoring system includes a power monitoring device provided inside the switchboard and connected to a power bus to measure power; A relay device that receives power information about the measured power from the power monitoring device; And a power monitoring server that calculates power efficiency based on power information transmitted from the relay device. The power monitoring device includes: a power measurement module connected to the power bus to measure voltage and measure current flowing through the power bus; A communication module that transmits a power measurement command to the power measurement module according to a power information request transmitted through the relay device, and transmits the power information measured in response to the power measurement command to the relay device; And a power saving device that is connected to the power measurement module in parallel and improves power transmission efficiency by removing high-frequency components of power flowing in the power bus.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a power monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 전력 모니터링 시스템(400)은 전력 모니터링 장치(410), 중계 장치(420) 및 전력 모니터링 서버(430)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the power monitoring system 400 may include a power monitoring device 410, a relay device 420, and a power monitoring server 430.

전력 모니터링 장치(410)는 통신 기능과 전력 측정 기능을 가지며, 수배전반(300) 내부에 구비되며 가정 등에서 소비되는 실제 전력량을 측정하여, 실제 전력량을 유무선 통신망을 통해 중계 장치(420)에 전송할 수 있다. 전력 모니터링 장치(400)는 전력 절감 장치(100)를 포함하여 구성될 수 있다. 전력 모니터링 장치(400)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.The power monitoring device 410 has a communication function and a power measurement function, is provided inside the switchboard 300, measures the actual amount of power consumed in a home, and can transmit the actual amount of power to the relay device 420 through a wired or wireless communication network. . The power monitoring device 400 may include a power saving device 100. The specific configuration of the power monitoring device 400 will be described later with reference to FIG. 5.

중계 장치(410)는 복수의 전력 모니터링 장치(410)로부터 수신된 실제 전력량들을 전력 모니터링 서버(430)에 전송할 수 있다.The relay device 410 may transmit actual power amounts received from the plurality of power monitoring devices 410 to the power monitoring server 430.

전력 모니터링 서버(430)는 전력 모니터링 장치(410)가 설치된 구역별 소비 전력량을 모니터링 하며, 전력 모니터링 장치(410)의 동작을 제어하며, 전력 절감 장치(100)에 의해 절감되는 소비 전력량을 산출할 수 있다.The power monitoring server 430 monitors the amount of power consumed by each area where the power monitoring device 410 is installed, controls the operation of the power monitoring device 410, and calculates the amount of power consumed by the power saving device 100. Can.

도 5를 참조하면, 전력 모니터링 장치(410)는 외부 장치와의 통신을 수행하는 통신 모듈(411)과, 수배전반의 전력을 측정하는 전력 측정 모듈(412)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(411)과 전력 측정 모듈(412)은 정보를 주고받을 수 있도록 통신 가능하게 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5, the power monitoring device 410 may include a communication module 411 that performs communication with an external device, and a power measurement module 412 that measures power of the switchgear. The communication module 411 and the power measurement module 412 may be communicatively connected to exchange information.

통신모듈(411)은 중계 장치(420)로부터 수신한 전력정보요청에 따라 전력 측정 모듈(412)에 전력 측정명령을 전달할 수 있다.The communication module 411 may transmit a power measurement command to the power measurement module 412 according to the power information request received from the relay device 420.

전력 측정 모듈(412)은 수배전반(300)의 전력을 측정하고, 전력데이터를 통신 모듈(411)에 전송할 수 있다.The power measurement module 412 measures power of the switchboard 300 and transmits power data to the communication module 411.

통신 모듈(411)은 이 전력데이터에 기초하여 전력정보를 중계 장치(420)에 전송한다.The communication module 411 transmits power information to the relay device 420 based on the power data.

통신 모듈(411)는 지그비 칩, WIFI 칩, PLC(Power Line Communication) 칩 중 어느 하나 또는 환경에 맞게 통신방식을 변경할 수 있도록 여러 개를 한꺼번에 구비할 수 있다. 통신 칩을 규격화하여 필요에 따라 지그비 칩을 꼽게 되면 지그비 통신이 가능하게 되며 WIFI 칩을 꼽을 경우 WIFI 통신도 가능하여, 다양한 통신 방식을 대응할 수 있다.The communication module 411 may include a plurality of ZigBee chips, a WIFI chip, a power line communication (PLC) chip, or several at a time to change a communication method according to an environment. If a ZigBee chip is selected as required by standardizing a communication chip, ZigBee communication is possible, and when a WIFI chip is selected, WIFI communication is also possible, thereby supporting various communication methods.

통신 모듈(411)는 안테나를 통해 수신된 아날로그 무선 신호를 디지털 신호로 복조하거나 전송하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 무선 신호로 변조할 수 있다.The communication module 411 may demodulate an analog wireless signal received through an antenna into a digital signal or modulate a digital signal to be transmitted into an analog wireless signal.

전력 측정 모듈(412)은 통신 모듈(411)로부터 수신된 전력 측정명령에 따라 수배전반(300)을 통해 옥내로 공급되는 전력을 측정할 수 있다.The power measurement module 412 may measure power supplied to the room through the switch panel 300 according to the power measurement command received from the communication module 411.

전력 측정 모듈(411)은 도 3을 참조하여 설명한 전력 모선(310)(또는, 기중차단기(ACB)의 2차측)의 양단의 전압을 감지하고, 전력 모선(310) 중 어느 하나의 전원라인에 흐르는 전류를 감지함으로써 전력데이터를 산출할 수 있다. 전력 측정 모듈(411)은 전력값 대신에 전압값과 전류값을 통신 모듈(411)에 전송하는 것도 가능하다.The power measurement module 411 detects the voltage at both ends of the power bus 310 (or the secondary side of the air circuit breaker ACB) described with reference to FIG. 3, and connects to a power line of any one of the power buses 310. Power data can be calculated by sensing the current flowing. The power measurement module 411 can also transmit the voltage value and the current value to the communication module 411 instead of the power value.

도 5는 도 4의 전력 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an example of the power monitoring device of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 전력 모니터링 장치(410)는 전력 측정 모듈(412)을 구성하는 전압 감지부(44), 전류 감지부(45) 및 전력 제어부(492)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the power monitoring device 410 may include a voltage detection unit 44, a current detection unit 45, and a power control unit 492 constituting the power measurement module 412.

전압 감지부(44)는 전력 모선(310)에 연결된 교류전원라인을 이용하여 전압을 감지할 수 있다. 전압 감지부(44)는 교류전원라인 양단의 전압을 감지할 수 있다.The voltage detector 44 may detect a voltage using an AC power line connected to the power bus 310. The voltage sensing unit 44 may sense the voltage across the AC power line.

전류 감지부(45)는 전력 모선(310)에 연결된 교류전원라인 중 어느 하나의 전원라인을 이용하여 전류를 감지할 수 있다.The current sensing unit 45 may sense the current using any one of the AC power lines connected to the power bus 310.

또한, 전류 감지부(45)는 자기코어와 코일로 이루어진 전류센서를 포함할 수 있다. 이 전류센서는 자기코어에 코일을 감아 코일에 유기되는 기전력을 측정하는 방식으로 교류 전류를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전류 감지부(45)는 CT 센서일 수 있다.In addition, the current sensing unit 45 may include a current sensor composed of a magnetic core and a coil. This current sensor can detect an alternating current by measuring the electromotive force induced in the coil by winding the coil around the magnetic core. For example, the current sensing unit 45 may be a CT sensor.

또한, 전류 감지부(45)는 교류전원라인 중 어느 하나의 전원라인에 직렬 연결된 저항으로 이루어진 전류센서를 포함할 수 있다. 이 전류센서는 저항양단에 전압을 측정하는 방식으로 교류전류를 감지할 수 있다.In addition, the current sensing unit 45 may include a current sensor made of a resistor connected in series to any one of the AC power lines. This current sensor can detect AC current by measuring the voltage across the resistor.

전력 제어부(492)는 통신 제어부(491)로부터 수신된 전력 측정명령에 따라 옥내의 전력을 측정할 수 있다.The power control unit 492 may measure indoor power according to a power measurement command received from the communication control unit 491.

전력 제어부(492)는 전압 감지부(44)를 통해 전력 모선(310)에 연결된 교류전원라인 양단의 전압을 감지하고, 전류 감지부(45)를 통해 전력 모선(310)에 연결된 교류전원라인 중 어느 하나의 전원라인에 흐르는 전류를 감지함으로써 가전기기의 전력데이터를 산출할 수 있다. 이때, 전력 제어부(492)는 전력값 대신에 전압값과 전류값을 통신 제어부(491)에 전송하는 것도 가능할 수 있다.The power control unit 492 detects the voltage across the AC power line connected to the power bus line 310 through the voltage detection unit 44, and among the AC power lines connected to the power bus line 310 through the current detection unit 45. The power data of the household electrical appliance can be calculated by sensing the current flowing in any one power line. At this time, the power control unit 492 may also transmit the voltage value and the current value to the communication control unit 491 instead of the power value.

또한, 전력 모니터링 장치(410)는 통신 모듈(411)을 구성하는 송수신부(46), 스위칭부(47), 전력 관리부(48), 전력 공급원(48a) 및 통신제어부(491)를 포함할 수 있다.In addition, the power monitoring device 410 may include a transmission/reception unit 46, a switching unit 47, a power management unit 48, a power supply unit 48a, and a communication control unit 491 constituting the communication module 411. have.

송수신부(46)는 안테나를 포함할 수 있다. 안테나는 지그비(Zigbee)나 와이파이(WIFI) 등의 무선 통신에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 패턴형의 안테나로 이루어질 수 있다.The transmitting and receiving unit 46 may include an antenna. The antenna may be formed of a printed circuit board pattern type antenna capable of increasing reliability for wireless communication such as Zigbee or Wi-Fi.

스위칭부(47)는 통신제어부(491)의 제어신호에 의해 전력 공급원(48a)에 전압을 공급하거나, 전력 공급원(48a)에 공급된 전압을 차단하는 역할을 수행할 수 있다.The switching unit 47 may serve to supply a voltage to the power supply 48a or cut off the voltage supplied to the power supply 48a by a control signal from the communication control unit 491.

전력 관리부(48)는 통신제어부(491)의 제어신호에 의해 전력 공급원(48a)의 전력 상태를 측정하고, 측정된 전력 상태에 기초하여 전력 상태 정보를 통신제어부(491)로 출력한다. 예를 들면, 전력 관리부(48)는 전력 공급원(48a)의 충전 상태를 체크하여 충전이 필요한지 만충인지를 판단하여 제어부(49)에 알려줄 수 있다.The power management unit 48 measures the power state of the power supply source 48a by a control signal from the communication control unit 491 and outputs power state information to the communication control unit 491 based on the measured power state. For example, the power management unit 48 may check the charging state of the power supply 48a to determine whether charging is necessary or not, and notify the control unit 49.

전력 공급원(48a)은 전력 모니터링 장치(40)를 구동하기 위한 전력을 공급한다. 전력 공급원(48a)은 각종 충전 전지, 알칼리 축전지, 버튼 전지 또는 연료 전지 등이 될 수 있다.The power supply 48a supplies power for driving the power monitoring device 40. The power supply source 48a may be a variety of rechargeable batteries, alkaline storage batteries, button batteries or fuel cells.

통신제어부(491)는 전력 공급원(48a)에 대한 충전 기능을 수행할 수 있다. 통신제어부(491)는 전력 관리부(48)를 통해 전력 공급원(48a)의 전력 상태를 측정하여 충전이 필요한 경우에는 스위칭부(47)를 온 시켜 전력 공급원(48a)에 전원이 공급되게 하고, 충전이 필요없는 경우에는 스위칭부(47)를 오프시켜 전력 공급원(48a)에 전원 공급이 차단되게 한다. The communication control unit 491 may perform a charging function for the power supply source 48a. The communication control unit 491 measures the power state of the power supply 48a through the power management unit 48, and when charging is required, turns on the switching unit 47 to supply power to the power supply 48a, and charge If this is not necessary, the switching unit 47 is turned off so that power supply to the power supply 48a is cut off.

통신 제어부(491)는 중계 장치(420)로부터 수신한 전력정보요청에 따라 전력 제어부(492)에 전력 측정명령을 전달하고, 전력 제어부(492)로부터 제공된 전력데이터를 제공받는다. 통신 제어부(491)는 이 전력데이터에 기초하여 전력정보를 중계 장치(420)에 전송할 수 있다.The communication control unit 491 transmits a power measurement command to the power control unit 492 according to the power information request received from the relay device 420 and receives power data provided from the power control unit 492. The communication control unit 491 may transmit power information to the relay device 420 based on the power data.

통신 제어부(491)는 안테나를 통해 수신된 아날로그 무선 신호를 디지털 신호로 복조하거나 전송하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 무선 신호로 변조할 수 있다.The communication control unit 491 may demodulate an analog wireless signal received through an antenna into a digital signal or modulate a digital signal to be transmitted into an analog wireless signal.

도 6은 도 4의 전력 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating an example of the power monitoring device of FIG. 4.

도 6을 참조하면, 전력 모니터링 장치(410)의 전압 감지부(44)는 교류전원라인(AC(+),AC(-))사이에 직렬 연결된 저항(R3)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the voltage sensing unit 44 of the power monitoring device 410 may include a resistor R3 connected in series between AC power lines AC(+) and AC(-).

LR 회로(60)는 전압 감지부(44)에 인가되는 전압레벨을 낮추는 역할을 할 수 있다. 전력 제어부(492)는 저항(R3)의 양단 전압을 감지하는 것에 의해 전압을 감지할 수 있다.The LR circuit 60 may serve to lower the voltage level applied to the voltage detector 44. The power control unit 492 may sense the voltage by sensing the voltage across the resistor R3.

또한, 전력 모니터링 장치(410)의 전류 감지부(45)는 자기코어(45a)와 코일(45b)로 이루어진다. 자기코어(45a)의 내부에는 교류전원라인(AC(+),AC(-)) 중에서 어느 하나의 교류전원라인(AC(-))이 관통하고, 자기코어(45a)의 일측에는 코일(45b)이 감겨 있다.In addition, the current sensing unit 45 of the power monitoring device 410 includes a magnetic core 45a and a coil 45b. Any one of the AC power lines AC(+) and AC(-)) passes through the magnetic core 45a, and the coil 45b is provided on one side of the magnetic core 45a. ) Is wound.

따라서, 자기코어(45a)를 관통하는 교류전원라인(AC(-))에 흐르는 교번전류에 의해 교류전원라인(AC(-)) 주위에는 동심원상으로 자속이 발생한다. 이 자속은 교류전원라인(AC(-))을 관통하는 자기코어(45a)의 내부를 통해 관통될 수 있다.Therefore, magnetic flux is generated concentrically around the AC power line AC(-) by alternating current flowing through the AC power line AC(-) passing through the magnetic core 45a. This magnetic flux can be penetrated through the inside of the magnetic core 45a penetrating the AC power line AC(-).

이때, 교번전류에 의해 유기되는 자속은 시간에 따라 변화하는 시변자속이므로 코일(45b)에는 전자유도법칙에 따라 유도기전력이 발생한다. 이 유도기전력은 A/D 변환부(70)에 의해 디지털 값으로 변환되어 전력 제어부(492)에 인가된다.At this time, since the magnetic flux induced by the alternating current is a time-varying flux that changes with time, an induced electromotive force is generated in the coil 45b according to the law of electromagnetic induction. The induced electromotive force is converted to a digital value by the A/D conversion unit 70 and applied to the power control unit 492.

전력 제어부(492)는 이 디지털 값으로부터 교류전원라인(AC(-))에 흐르는 교류전류값을 연산한다. 이러한 방식으로 전력 제어부(492)는 전류 감지부(45)를 통해 가전기기(30)의 전류를 감지한다.The power control unit 492 calculates an AC current value flowing through the AC power line AC(-) from the digital value. In this way, the power control unit 492 detects the current of the household appliance 30 through the current detection unit 45.

전력 제어부(492)는 전압 감지부(44)을 통해 감지된 전압과, 전류 감지부를 통해 감지된 전류를 이용하여 전력 데이터를 연산하고, 전력데이터를 통신 제어부(491)로 전송한다. 통신 제어부(491)는 전력데이터를 송수신부(46)를 통해 중계 장치(420)로 송신할 수 있다.The power control unit 492 calculates power data using the voltage sensed by the voltage detection unit 44 and the current sensed by the current detection unit, and transmits the power data to the communication control unit 491. The communication control unit 491 may transmit power data to the relay device 420 through the transmission/reception unit 46.

도 7은 도 4의 전력 모니터링 장치의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating another example of the power monitoring device of FIG. 4.

도 7을 참조하면, 전력 절감 장치(100)는 전력 제어부(492)에 병렬 연결될 수 있다.Referring to FIG. 7, the power saving device 100 may be connected in parallel to the power control unit 492.

일 실시예에서, 전력 제어부(492)는 전력 절감 장치(100) 및 전력 모선(310) 간을 연결시키거나, 연결을 차단시킬 수 있다.In one embodiment, the power control unit 492 may connect or cut off the connection between the power saving device 100 and the power busbar 310.

도 7에 도시된 바와 같이, 전력 절감 장치(100)의 출력단(즉, 도 1을 참조하여 설명한 전원 연결 전선(33))과 전력 제어부(492)(또는, LR 회로(60))의 일단 사이에 연결된 스위치(SW)를 포함하고, 중계 장치(420)를 통해 전력 모니터링 서버(430)로부터 전송된 스위치 동작 명령에 따라 전력 제어부(492)는 스위치(SW)를 턴온 또는 턴오프시킬 수 있다.As shown in FIG. 7, between the output terminal of the power saving device 100 (that is, the power connection wire 33 described with reference to FIG. 1) and one end of the power control unit 492 (or LR circuit 60 ). It includes a switch (SW) connected to, and according to the switch operation command transmitted from the power monitoring server 430 through the relay device 420, the power control unit 492 may turn on or off the switch (SW).

전력 전송 효율을 향상시키기 위해 전력 절감 장치(100)는 전력 모선(310)에 연결되나, 전력 모선(310)의 측정된 전력이 일정시간 동안 변동이 없는 경우, 전력 제어부(492)(또는, 전력 모니터링 서버(430))는 스위치(SW)를 일정 시간동안 턴오프시키고 전력 모선(310)을 통해 흐르는 전력을 측정할 수 있다. 이후, 전력 제어부(492)는 스위치(SW)를 턴온시켜, 전력 절감 장치(100)와 전력 모선(310)을 연결시킬 수 있다.In order to improve power transmission efficiency, the power saving device 100 is connected to the power bus 310, but when the measured power of the power bus 310 does not fluctuate for a certain period of time, the power control unit 492 (or power The monitoring server 430 may turn off the switch SW for a certain period of time and measure power flowing through the power bus 310. Thereafter, the power control unit 492 may turn on the switch SW to connect the power saving device 100 and the power busbar 310.

이 경우, 전력 모니터링 서버(430)는 전력 절감 장치(100)에 의해 전력 절감 효율을 파악할 수 있다. 즉, 전력 절감 장치(100)가 연결된 구간의 평균 전력과, 전력 절감 장치(100)의 연결이 해제된 구간의 평균 전력을 비교함으로써, 전력 모니터링 서버(430)는 전력 절감 장치(100)의 효율을 모니터링 할 수 있다.In this case, the power monitoring server 430 may grasp the power saving efficiency by the power saving device 100. That is, by comparing the average power of the section in which the power saving device 100 is connected to the average power of the section in which the power saving device 100 is disconnected, the power monitoring server 430 is effective in the power saving device 100 Can be monitored.

도 8은 도 4의 전력 모니터링 장치의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating another example of the power monitoring device of FIG. 4.

도 3 및 도 8을 참조하면, 전력 모니터링 장치(410)는 주 전력 측정 모듈(412)(또는, 주 전력 제어부) 및 보조 전력 측정 모듈들(412_1, 412_2, 412_3)(또는, 보조 전력 제어부들)을 포함할 수 있다.3 and 8, the power monitoring device 410 includes a main power measurement module 412 (or main power control unit) and auxiliary power measurement modules 412_1, 412_2, and 412_3 (or auxiliary power control units) ).

주 전력 측정 모듈(412)은 전력 모선에 연결되어 전압을 측정하고, 전력 모선에 흐르는 총 전류를 측정할 수 있다. 보조 전력 측정 모듈들(412_1, 412_2, 412_3)은 전력 모선에 전기적으로 연결된 배선용 차단기들(MCCB) 각각의 2차측에 연결되어 부하별 전류를 측정할 수 있다.The main power measurement module 412 may be connected to the power bus to measure voltage and measure the total current flowing through the power bus. The auxiliary power measurement modules 412_1, 412_2, and 412_3 may be connected to the secondary side of each of the circuit breakers (MCCB) electrically connected to the power bus to measure the current for each load.

통신 모듈(411)은 중계 장치(420, 도 4 참조)를 통해 전송된 전력정보요청에 따라 주 전력 측정 모듈(412) 및 보조 전력 측정 모듈들(412_1, 412_2, 412_3)에 전력 측정명령을 전달하고, 전력 측정명령에 대응하여 측정된 전력 정보를 중계 장치(420)에 전송할 수 있다.The communication module 411 transmits a power measurement command to the main power measurement module 412 and the auxiliary power measurement modules 412_1, 412_2, and 412_3 according to the power information request transmitted through the relay device 420 (see FIG. 4). And, it is possible to transmit the measured power information in response to the power measurement command to the relay device 420.

실시예들에서, 전력 모니터링 서버(430)는, 총 전류 및 부하별 전류를 기 설정된 기준 총 전류 및 기준 부하별 전류와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 소비 전력을 절감시키는 절감 방안 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 기준 총 전류는, 현재 시점 이전에 측정된 총 전류 데이터, 및 전력 모니터링 장치(410)가 위치하는 특정 영역 내 다른 전력 모니터링 장치들에 의해 측정된 유사 총 전류 데이터들에 기초하여 설정될 수 있다. 유사하게, 기준 부하별 전류는, 현재 시점 이전에 측정된 부하별 전류 데이터, 및 상기 특정 영역 내 위치하는 다른 보조 측정 모듈들에 의해 측정된 유사 부하별 전류 데이터들에 기초하여 설정될 수 있다.In embodiments, the power monitoring server 430 compares the total current and the current for each load with a preset reference total current and a reference load for each current, and generates saving method information for reducing power consumption based on the comparison result. Can. Here, the reference total current may be set based on the total current data measured before the current time point and similar total current data measured by other power monitoring devices in a specific area where the power monitoring device 410 is located. have. Similarly, the current for each reference load may be set based on current data for each load measured before the current time point and current data for similar loads measured by other auxiliary measurement modules located in the specific region.

예를 들어, 기준 총 전류는 해당 전력 모니터링 장치(410)에서 측정된 총 전류를 시간에 따라 분석하여 도출될 수 있다. 예를 들어, 과거에 측정된 총 전류를 주야, 일, 주, 월, 등의 시간 구간으로 구분하여 평균함으로써, 도출될 수 있다. 다른 예를 들어, 해당 전력 모니터링 장치(410)가 아파트의 특정 가구(또는, 특정 가구 내 배전반)에 설치된 경우, 전력 모니터링 서버(430)는 해당 아파트의 유사한 가구들에 설치된 전력 모니터링 장치들로부터 전력 정보들을 획득할 수 있고, 획득된 전력 정보들을 평균하는 방식으로 기준 총 전류가 산출될 수 있다.For example, the reference total current may be derived by analyzing the total current measured by the corresponding power monitoring device 410 over time. For example, it may be derived by dividing and averaging the total current measured in the past into time periods such as day and night, day, week, and month. For another example, when the corresponding power monitoring device 410 is installed in a specific household (or a switchboard in a specific household) of the apartment, the power monitoring server 430 is powered from power monitoring devices installed in similar furniture of the apartment. Information can be obtained, and the reference total current can be calculated in a manner that averages the obtained power information.

유사하게, 복수의 보조 전력 측정 모듈들(412_1, 412_2, 412_3) 각각에 대한 기준 부하별 전류는, 과거 부하별 전류 데이터 및 다른 가구에 설치된 보조 전력 측정 모듈들로부터 획득된 부하별 전류 데이터들에 기초하여 설정될 수 있다.Similarly, the current per reference load for each of the plurality of auxiliary power measurement modules 412_1, 412_2, and 412_3 is based on current data for each load and current data for each load obtained from auxiliary power measurement modules installed in another household. It can be set on the basis of.

즉, 전력 모니터링 서버(430)는 과거의 총 소비 전력(또는, 전력 사용량) 및 과거의 부하별 소비 전력에 기초하여, 해당 가구의 소비 전력의 증감(특히, 증가)를 파악하거나, 유사 가구의 전력 소비 패턴과 비교하여, 해당 가구의 전력 사용의 문제점을 도출할 수 있다.That is, the power monitoring server 430 determines the increase or decrease (especially, increase) in power consumption of the corresponding household based on the total power consumption (or power consumption) of the past and the power consumption of each load, or similar household Compared to the power consumption pattern, it is possible to derive the problem of the power consumption of the household.

실시예들에서, 전력 모니터링 서버(430)는, 전력을 소비하는 전자기기별 소비 전력 패턴을 포함하고 기 설정된 전자기기별 전력 프로파일과, 총 전류와, 부하별 전류에 기초하여 해당 가구에 포함된 전자기기들 및 전기적 연결 관계를 추정할 수 있다. 여기서, 전기적 연결 관계는 전력 모선에 대한 전자기기들의 연결 관계를 나타내며, 절감 방안 정보는 전자기기들 중 적어도 하나에 대한 동작 상태 정보 및 전자기기들 중 적어도 하나에 대한 동작의 중지를 유도하는 동작 중지 유도 정보를 포함할 수 있다.In embodiments, the power monitoring server 430 includes a power consumption pattern for each electronic device that consumes power and is included in the corresponding furniture based on a preset power profile for each electronic device, a total current, and a current for each load. It is possible to estimate the relationship between electronic devices and electrical connections. Here, the electrical connection relationship indicates the connection relationship of the electronic devices to the power bus, and the savings plan information stops the operation to induce the operation state information for at least one of the electronic devices and the operation for at least one of the electronic devices. It may include guidance information.

예를 들어, 냉장고는 주기적으로 동작하며, 전력 소비 패턴이 주기적으로 나타나며, 예를 들어, 부엌에 대응하는 제1 배선용 차단기와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 가전 제품의 전력 소비 패턴(및 전력 소비량)에 관한 정보들을 포함하는 전력 프로파일이 기 설정되고, 지속적으로 갱신될 수 있다. 이 경우, 전력 모니터링 서버(430)는 해당 가구의 부하별(즉, 배선용 차단기별로 2차측에 연결된 부하들 각각에 대한) 전력의 변화에 기초하여, 해당 가구에 구비된 전자기기들 및 전자기기들의 연결 관계(즉, 어떤 배선용 차단기에 연결되는지 여부를 나타내는 관계)를 유추할 수 있다.For example, the refrigerator operates periodically, and a power consumption pattern periodically appears, and may be electrically connected to a first circuit breaker corresponding to the kitchen, for example. A power profile including information on the power consumption pattern (and power consumption) of the home appliance is preset and may be continuously updated. In this case, the power monitoring server 430 is based on the change in power for each load of the household (that is, for each of the loads connected to the secondary side for each circuit breaker), the electronic devices and electronic devices provided in the furniture It is possible to infer the connection relationship (that is, the relationship indicating which wiring breaker is connected).

이후, 전력 모니터링 서버(430)는, 해당 가구에 포함된 전자기기들 각각의 소비 전력에 기초하여 해당 전자기기의 동작 여부를 나타내는 동작 상태 정보와, 전자기기들 각각의 소비 전력을 기준 소비 전력(예를 들어, 유사 가구에서 해당 전자기기에 사용되는 소비 전력 및 패턴)과 비교하여 해당 전자기기의 동작의 중지를 유도하는 동작 중지 유도 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 상태 정보 및 동작 중지 유도 정보는 별도의 유선 통신망을 통해 사용자 단말(미도시, 예를 들어, 해당 가구의 세대주가 소유하는 단말, 또는 전력 모니터링 서버(430)에 접속한 사용자 단말)에 메시지 형태로 제공될 수 있다.Thereafter, the power monitoring server 430, based on the power consumption of each of the electronic devices included in the furniture, the operating state information indicating whether the electronic device is operating and the power consumption of each of the electronic devices as a reference power consumption ( For example, it is possible to generate operation stop induction information for inducing the stop of the operation of the corresponding electronic device in comparison with power consumption and patterns used in the corresponding electronic device in the similar household. Here, the status information and the operation stop induction information message to the user terminal (not shown, for example, the terminal owned by the head of the household, or the user terminal connected to the power monitoring server 430) through a separate wired communication network. It can be provided in the form.

실시예들에서, 전력 모니터링 시스템은 발광 장치(440)를 더 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 발광 장치(440)는 배선용 차단기들 중 하나의 2차측에 연결되고, 중계 장치(420) 또는 전력 모니터링 장치(430)를 통해 절감 방안 정보에 대응하는 제어신호를 수신하며, 제어신호에 기초하여 특정 패턴을 가지고 빛을 발할 수 있다.In embodiments, the power monitoring system may further include a light emitting device 440. As shown in FIG. 8, the light emitting device 440 is connected to a secondary side of one of the circuit breakers, and receives a control signal corresponding to the saving plan information through the relay device 420 or the power monitoring device 430 It can emit light with a specific pattern based on the control signal.

이와 달리, 전력 모니터링 시스템은 발광 장치(440) 대신 제어신호에 대응하여 동작하는 원격 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 스위치는 배선용 차단기 및 발광 장치(예를 들어, 기존에 기 설치된 발광 장치로, 예를 들어, 거실 전등, 부엌 전등 등) 사이에 연결되고, 제어신호에 응답하여 주기적으로 턴온 및 턴오프(예를 들어, 10초간, 1초 주기로 턴온/턴오프)될 수 있다. 이 경우, 해당 가구에 존재하는 사용자는 전등의 점등을 통해 불필요한 전력 소비가 발생한 곳이 있음을 인지하고, 소비 전력을 절감시킬 수 있다. 즉, 발광 장치 등을 통해 사용자의 소비 전력 감소를 위한 행동을 유도할 수 있다.Alternatively, the power monitoring system may include a remote switch that operates in response to a control signal instead of the light emitting device 440. For example, a remote switch is connected between a circuit breaker and a light emitting device (for example, an existing light emitting device, for example, a living room light, a kitchen light, etc.), and is periodically turned on and off in response to a control signal. It may be turned off (for example, it is turned on/off in a period of 1 second for 10 seconds). In this case, the user existing in the corresponding furniture can recognize that there is an unnecessary power consumption through the lighting of the light and reduce power consumption. That is, an action for reducing power consumption of a user may be induced through a light emitting device.

도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9의 전력 모니터링 시스템에 포함된 통신 모듈의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 10에는 도 5를 참조하여 설명한 통신 모듈(411)의 일 예가 도시되어 있으며, 설명의 편의상, 도 10에서 통신 모듈(411) 내 일부 구성이 생략되어 도시되어 있다.9 is a view showing a power monitoring system according to another embodiment of the present invention. 10 is a block diagram illustrating an example of a communication module included in the power monitoring system of FIG. 9. An example of the communication module 411 described with reference to FIG. 5 is illustrated in FIG. 10, and for convenience of description, some components in the communication module 411 are omitted in FIG. 10.

도 4 및 도 9를 참조하면, 도 9의 전력 모니터링 시스템은, 저전력 장거리 무선 통신 기술인 LoRa 통신 기술을 이용하고, 휴대용 단말(900)을 더 포함한다는 점에서, 도 4의 전력 모니터링 시스템과 상이하다. 4 and 9, the power monitoring system of FIG. 9 is different from the power monitoring system of FIG. 4 in that it uses a LoRa communication technology that is a low-power long-range wireless communication technology and further includes a portable terminal 900. .

통신 모듈(411)은 수집된 전력 정보를 무선 통신망을 통해 중계 장치(420)로 송신할 수 있다. 통신 모듈(411)은 무선 통신을 통해 데이터를 송신함에 있어 전력소모를 최소화할 수 있는 장거리 무선 통신망인 로라(LoRa) 통신을 이용하여 전력 정보들을 중계 장치(420)(또는, 중계 장치(420)에 구비된 로라 게이트웨이)로 송신할 수 있다.The communication module 411 may transmit the collected power information to the relay device 420 through a wireless communication network. The communication module 411 relays power information using a LoRa communication, which is a long-range wireless communication network capable of minimizing power consumption in transmitting data through wireless communication, or relay device 420 (or relay device 420). It can be transmitted to the Laura gateway).

휴대용 단말(900)은 전력 모니터링 장치(410)에서 송신되는 전력 정보를 수신하여 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 단말(900)은 스마트폰, PDA 또는 태블릿 피씨일 수 있다. The portable terminal 900 may receive and display power information transmitted from the power monitoring device 410. For example, the portable terminal 900 may be a smartphone, PDA or tablet PC.

휴대용 단말(900)은 모듈형 수신부(910)를 포함할 수 있다. 모듈형 수신부(910)는 로라 무선통신을 통해 전력 모니터링 장치(410)(또는, ㅇ에 포함된 통신 모듈(411))에서 송신한 데이터 신호를 수신할 수 있다. 모듈형 수신부(910)는 휴대용 단말(900)에 탈착 가능한 상태로 결합되어 외부로부터 수신한 감지결과 데이터를 휴대용 단말(900)에 전달할 수 있다.The portable terminal 900 may include a modular receiver 910. The modular receiver 910 may receive a data signal transmitted from the power monitoring device 410 (or the communication module 411 included in ㅇ) through the Laura wireless communication. The modular receiving unit 910 may be coupled to the portable terminal 900 in a detachable state and transmit the detection result data received from the outside to the portable terminal 900.

모듈형 수신부(910)는 데이터 송신용 단자를 포함하도록 형성되어, 데이터 송신용 단자가 휴대용 단말(900)에 형성된 데이터송신 케이블 결합홈에 결합될 수 있고, 휴대용 단말(900)은 모듈형 수신부(910)로부터 감지결과를 전달받아 화면에 출력할 수 있다. 여기서, 휴대용 단말(900)은 현장에서 관리하는 작업자가 소지한 단말일 수 있다. The modular receiver 910 is formed to include a terminal for data transmission, so that the terminal for data transmission can be coupled to a data transmission cable coupling groove formed in the portable terminal 900, and the portable terminal 900 is a modular receiver ( 910) may receive the detection result and output it to the screen. Here, the portable terminal 900 may be a terminal possessed by an operator who manages in the field.

휴대용 단말(900)은 모듈형 수신부(910)로부터 전달받은 감지결과를 휴대용 단말(900)의 저장공간에 저장할 수도 있다.The portable terminal 900 may store the detection result received from the modular receiver 910 in the storage space of the portable terminal 900.

도 5 및 도 10을 참조하면, 통신 모듈(411)은, 전력 제어부(492)(또는, 전압 및 전류 감지부(44, 45))에서 측정된 전력 정보를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(A/D)와, A/D 컨버터(A/D)에서 변환된 데이터를 설정된 통신 프로토콜에 따라 취합하고, 취합된 정보를 내부 메모리에 저장하는 통신 제어부(491)와, 통신 제어부(491)에서 생성된 데이터를 PHY층 및 MAC층을 기반으로 한 상위 프로토콜과 애플리케이션을 통해 무선 송출하는 송수신부(46)를 포함할 수 있다.5 and 10, the communication module 411 converts power information measured by the power control unit 492 (or voltage and current detection units 44 and 45) into digital signals. (A/D), a communication control unit 491 that collects data converted by the A/D converter (A/D) according to a set communication protocol, and stores the collected information in an internal memory, and a communication control unit 491 It may include a transmitting and receiving unit 46 for wirelessly transmitting the data generated in the PHY layer and MAC layer based on the upper protocols and applications.

한편, 통신 제어부(491)는 복수의 전력 정보들에 대한 디지털 신호를 설정된 순서에 따라 취합하는 멀티플렉서(1011)와, 멀티플렉서(1011)에서 제공되는 데이터의 식별을 위해 입력데이터의 시분할 처리하는 타이머(1013)와, 데이터를 ISP(In System Program) 방식을 이용하여 메모리(1017)에 저장하는 ISP 회로(1015)로 구성된다.Meanwhile, the communication control unit 491 includes a multiplexer 1011 for collecting digital signals for a plurality of power information according to a set order, and a timer for time-division processing of input data for identification of data provided by the multiplexer 1011 ( 1013) and an ISP circuit 1015 that stores data in the memory 1017 using an ISP (In System Program) method.

또한, 통신부(130)는 PHY 층과 MAC 층을 기반으로 상위 프로토콜을 형성하는 MAC(133)과, 상위 프로토콜을 토대로 메모리(127)에 저장된 데이터를 CCS(chirp spread spectrum) 변조를 수행하여 장거리 무선 송출하는 송신회로(135)로 이루어진다.In addition, the communication unit 130 performs MAC spreading (CCS) modulation of the data stored in the memory 127 based on the MAC 133 forming the upper protocol based on the PHY layer and the MAC layer and the upper protocol to perform long-distance wireless communication. It consists of a transmitting circuit 135 for sending.

송수신부(46)의 MAC(1033)은 저전력과 응답특성에 따라 선택 할 수 있는 클래스 A, 클래스 B, 및 클래스 C의 3종으로 구성될 수 있다. 클래스 A는 송수신부(46)의 저전력 특성 극대화를 위해 송수신부(46) 주도의 상향 통신에 최적화되어 있다. 송수신부(46)는 송신할 데이터가 있을 때만 상향 데이터를 발생하고, 하향 데이터는 상향 데이터를 수신한 경우에만 가능하며, 상향데이터 수신 후 일정시간 후 미리 정의된 채널로 하향 데이터를 송신할 수 있다.The MAC 1033 of the transmission/reception unit 46 may be composed of three types of class A, class B, and class C selectable according to low power and response characteristics. Class A is optimized for uplink communication led by the transceiver 46 to maximize the low power characteristics of the transceiver 46. The transmitting and receiving unit 46 generates uplink data only when there is data to be transmitted, and downlink data is possible only when uplink data is received, and can transmit downlink data to a predefined channel after a predetermined time after receiving the uplink data. .

클래스 B는 하향 데이터 송신을 위한 별도의 창을 추가하여, 예정된 시각에서 중계 장치(420)가 주도하는 하향데이터 통신이 가능할 수 있다. 또한, 저전력과 주기적인 하향데이터 유무 확인을 위한 저전력을 위해 송수신부(46)와 중계 장치(420)간 동기를 위한 비컨을 사용할 수 있다.Class B may add a separate window for transmitting downlink data, so that downlink data communication led by the relay device 420 at a scheduled time may be possible. In addition, a beacon for synchronization between the transmitting and receiving unit 46 and the relay device 420 may be used for low power and low power for checking the presence of periodic downlink data.

클래스 C는 상하향 데이터 송수신 창을 항상 열어둔 상태로서, 송신하지 않는 순간에는 늘 수신이 가능할 수 있다. 다만, 클래스 C는 가장 많은 전력을 소모하는 방법으로서 통신 모듈(411)에 별도의 전원이 공급되는 경우 적용될 수 있다.Class C is a state in which the data transmission/reception window is always open, and reception may be always possible at the moment of not transmitting. However, Class C is a method that consumes the most power and can be applied when a separate power is supplied to the communication module 411.

통신 모듈(411)은 A/D 컨버터(A/D)를 통해 전류 및 전압의 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환한다. 이후, 각 디지털 신호는 멀티플렉서(1011)를 이용하여 전력 제어부(492)의 순서 또는 기 설정된 순서에 따라 데이터를 접수한다.The communication module 411 receives analog signals of current and voltage through an A/D converter (A/D) and converts them into digital signals. Thereafter, each digital signal receives data according to the order of the power control unit 492 or a predetermined order by using the multiplexer 1011.

즉, 복수의 전력 제어부(492, 492_1, 492_2, 492_3, 도 8 참조)로부터 접수되는 데이터는 하나의 데이터로 가공되는데, 하나의 데이터는 각 전력 제어부의 출력데이터가 순차적으로 입력되어 형성됨에 따라, 출력데이터는 반드시 설정된 순서에 입각하여야 한다. 따라서, 통신 모듈(411)에 접속되는 전력 제어부(492)의 순서를 고정하거나, A/D 컨버터(A/D)의 포트를 기준으로 순서를 정의해야 할 것이다.That is, data received from a plurality of power control units 492, 492_1, 492_2, 492_3 (see FIG. 8) is processed into one data. As one data is formed by sequentially outputting data of each power control unit, The output data must be based on the set order. Therefore, it is necessary to fix the order of the power control unit 492 connected to the communication module 411 or to define the order based on the port of the A/D converter (A/D).

따라서, 멀티플렉서(1011)는 A/D 컨버터(A/D)로부터 제공되는 데이터를 설정된 순서에 따라 접수하며, 이때 타이머(1013)를 통해 데이터의 식별이 가능하도록 시분할 신호처리한다. 이와 같이 가공된 데이터는 ISP 회로(1015)에 의해 메모리(1017)로 저장되며, In System Program 방식에 따라 데이터 저장이 이루어진다.Accordingly, the multiplexer 1011 receives data provided from the A/D converter (A/D) in a set order, and processes the time division signal to identify the data through the timer 1013. The processed data is stored in the memory 1017 by the ISP circuit 1015, and data is stored according to the In System Program method.

이후, 송수신부(46)는 메모리(1017)에 저장된 데이터를 로라 통신 프로토콜에 따라 송출하는 것이다.Thereafter, the transceiver 46 transmits data stored in the memory 1017 according to the Laura communication protocol.

실시예들에서, 통신 모듈(411)는 초기 구동시 랜덤 대기시간을 설정하는 대기시간 설정부(1019)를 더 포함할 수 있다. 대기시간 설정부(1019)는 통신 제어부(491)의 부팅 과정에서 통신 제어부(491)에서 출력(또는, 생성)되는 리셋 신호에 응답하여 동작할 수 있다. 이 경우, 송수신부(46)는 랜덤 대기시간 동안 데이터 신호의 무선 송출을 지연시키며, 송수신부(46)는 랜덤 대기시간 이후 제1 시점에서 데이터 신호를 최초 송신하고, 제1 시점을 기준으로 기 설정된 전송 주기에 기초하여 데이터 신호를 주기적으로 무선 송출할 수 있다. 예를 들어, 랜덤 대기시간은 0 내지 60초 사이의 시간이고, 전송 주기는 5분, 10분, 30분, 60분 등일 수 있다. 랜덤 대기시간은 전송 주기의 10분의 1 이하일 수 있다.In embodiments, the communication module 411 may further include a wait time setting unit 1019 for setting a random wait time during initial driving. The standby time setting unit 1019 may operate in response to a reset signal output (or generated) from the communication control unit 491 during the booting process of the communication control unit 491. In this case, the transmitting/receiving unit 46 delays the wireless transmission of the data signal during the random waiting time, and the transmitting/receiving unit 46 first transmits the data signal at the first time point after the random waiting time, based on the first time point. Data signals may be periodically and wirelessly transmitted based on the set transmission period. For example, the random waiting time is a time between 0 and 60 seconds, and the transmission period may be 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes, and the like. The random waiting time may be less than one tenth of the transmission period.

예를 들어, 통신 모듈(411)가 설치된 특정 지역(예를 들어, 아파트 단지)에서 정전이 발생하고, 전원이 복구되면서, 통신 모듈(411)를 포함하는 복수의 정보수집부들이 동시에 동작하면서 데이터 신호를 동시에 전송할 수 있다. 즉, 특정 지역에 설치된 정보수집부들에 동시에 전원이 인가되어 켜질 수 있다. 다른 예를 들어, 정해진 특정 시각에 정보수집부들이 동시에 데이터 신호를 전송할 수 있다.For example, when a power failure occurs in a specific area (for example, an apartment complex) where the communication module 411 is installed and power is restored, a plurality of information collection units including the communication module 411 operate simultaneously and data Signals can be transmitted simultaneously. That is, power can be turned on at the same time to the information collection units installed in a specific area. For another example, information collection units may transmit data signals at a specific time.

이 경우, 중계 장치(420) 및 전력 모니터링 서버(430)에 과부하가 걸리게 되고, 데이터 신호의 적어도 일부는 손실될 수 있다. 통신 모듈(411)에서는 중계 장치(420) 또는 전력 모니터링 서버(430)에서 응답이 없으므로, 데이터 신호에 대한 전송이 실패한 것으로 간주하고, 데이터 신호의 재전송을 반복적으로 시도할 수 있다. 이 경우, 중계 장치(420) 및 전력 모니터링 서버(430)에는 보다 과부하가 걸리게 될 수 있다.In this case, the relay device 420 and the power monitoring server 430 are overloaded, and at least a portion of the data signal may be lost. In the communication module 411, since there is no response from the relay device 420 or the power monitoring server 430, it is considered that the transmission of the data signal has failed, and it is possible to repeatedly attempt to retransmit the data signal. In this case, the relay device 420 and the power monitoring server 430 may be overloaded.

따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 모듈(411)는 통신 모듈(411)의 초기 실행시 랜덤 대기시간을 적용할 수 있다.Accordingly, the communication module 411 according to the embodiments of the present invention may apply a random waiting time when the communication module 411 is initially executed.

예를 들어, 통신 모듈(411)는 리셋 신호를 출력할 수 있으며, 초기 설정값에 따라 초기 부팅시에는 제1 전압 레벨(예를 들어, 인에이블 상태)을 가지는 리셋 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 대기시간 설정부(1019)는 제1 전압 레벨의 리셋 신호에 응답하여 랜덤 대기시간을 설정할 수 있다. 즉, 대기시간 설정부(129)는 0 내지 60초 사이에서 랜덤으로 대기시간을 선택할 수 있다.For example, the communication module 411 may output a reset signal, and may output a reset signal having a first voltage level (for example, an enable state) during initial booting according to an initial setting value. In this case, the standby time setting unit 1019 may set a random standby time in response to the reset signal of the first voltage level. That is, the waiting time setting unit 129 may randomly select a waiting time between 0 and 60 seconds.

예를 들어, 00시 00분 00초에 LoRa 통신 모듈(100)가 부팅되고, 대기시간이 대기시간 설정부(1019)에 의해 15초로 설정된 경우, 송수신부(46)는 00시 00분 15초에 데이터 신호를 전송할 수 있다.For example, when the LoRa communication module 100 is booted at 00:00:00 and the standby time is set to 15 seconds by the standby time setting unit 1019, the transceiver 46 is 00:00:15 seconds Can send a data signal.

이후, 최초 데이터 신호의 전송이 성공적으로 이루어진 경우, 송수신부(46)는 최초 데이터 신호를 성공적으로 송출한 시점을 기준으로 하여, 기 설정된 전송주기마다 데이터 신호를 송출할 수 있다. 예를 들어, 전송주기가 20분으로 설정된 경우, 송수신부(46)는 최초 데이터 송신 시점인 00시 00분 15초를 기준으로 하여, 00시 20분 15초, 00시 40분 15초, 01시 00분 15초 등에 데이터 신호를 전송할 수 있다.Subsequently, when the transmission of the first data signal is successfully performed, the transceiver 46 may transmit the data signal for each predetermined transmission cycle based on a time point at which the first data signal was successfully transmitted. For example, when the transmission period is set to 20 minutes, the transceiver 46 is based on 00: 00: 15 15, which is the initial data transmission time, 00: 20: 15 15, 00: 40: 15 15, 01 Data signals can be transmitted at 00:15:15.

일 실시예에서, 대기시간 설정부(1019)는 중계 장치(420)로부터 데이터 신호의 송출에 대응하는 데이터 수신 확인 신호를 수신하기 전까지, 기 설정된 갱신 주기에 따라 랜덤 대기시간을 갱신할 수 있다. 여기서, 통신 제어부(491)는 데이터 수신 확인 신호를 수신하기 전까지 제1 전압 레벨을 가지는 리셋 신호를 출력하며, 데이터 수신 확인 신호를 수신하는 경우 제2 전압 레벨을 가지는 리셋 신호, 또는, 리셋 오프 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 이 경우, 대기시간 설정부(1019)는 리셋 오프 신호에 기초하여 동작(또는, 랜덤 대기신호의 생성 및 출력)을 중지할 수 있다.In one embodiment, the waiting time setting unit 1019 may update the random waiting time according to a preset update period until a data reception confirmation signal corresponding to the transmission of the data signal is received from the relay device 420. Here, the communication control unit 491 outputs a reset signal having a first voltage level until a data reception confirmation signal is received, and when receiving a data reception confirmation signal, a reset signal having a second voltage level, or a reset off signal Can generate and print In this case, the standby time setting unit 1019 may stop the operation (or generation and output of a random standby signal) based on the reset off signal.

일 실시예에서, 송수신부(46)는, 데이터 신호를 최초 정상적으로 송신한 이후에, 전송 주기에서 기준 시간 범위 내의 임의의 시점에서 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(46)는 기 설정된 시간에서 -10 내지 +10초의 임의의 구간에서 데이터 신호를 전송할 수 있다.In one embodiment, the transceiver 46 may transmit data at any point in the reference time range in the transmission period after the data signal is initially normally transmitted. For example, the transmission/reception unit 46 may transmit a data signal in an arbitrary period of -10 to +10 seconds at a preset time.

송수신부(46)는 직전 데이터 전송 완료 이후에, 무작위 시간동안 다음 데이터의 전송을 대기할 수 있다. 즉, 송수신부(46)는 직전 데이터가 전송 완료될 때까지 대기한 후 연속된 데이터가 전송될 경우 직전 데이터 전송 후 10초 내지 15초 사이에서 대기 후 다음 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(46)는 12시 12분 10초와 12시 12분 12초에 서버 메시지 전송이 발생하면, 처음 이벤트는 12시 12분 20초 ~ 25초 사이 랜덤하게 전송하고, 다음 데이터는 직전 데이터 전송이 끝난 후, 10초 ~ 15초 추가적으로 대기 후 전송할 수 있다.The transmission/reception unit 46 may wait for transmission of the next data for a random time after the previous data transmission is completed. That is, the transmitter/receiver 46 may wait for the previous data to be transmitted and then wait for 10 to 15 seconds after the previous data transmission to transmit the next data when continuous data is transmitted. For example, when the server message transmission occurs at 12:12:10 and 12:12:12, the transceiver 46 randomly transmits the first event between 12:12:20 ~ 25 seconds, and then After the previous data transmission is over, the data can be additionally waited for 10 seconds to 15 seconds before being transmitted.

도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 통신 모듈(411)은 초기 동작시 또는 주기적인 데이터 전송시 적어도 1회 랜덤 대기시간을 부여하여 다른 통신 모듈들과의 동시 전송을 회피할 수 있다. 또한, 통신 모듈(411)은 전송 주기에 따른 주기적인 전송시에도, 허용 시간 범위(예를 들어 -10초 내지 +10초) 사이에서 전송 주기를 임의로 변경하면서, 데이터 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 통신 모듈들의 데이터 신호의 동시 전송에 기인한 중계 장치(420) 및 전력 모니터링 서버(430)의 부하를 감소시킬 수 있다. As described with reference to FIG. 10, the communication module 411 may avoid simultaneous transmission with other communication modules by giving a random waiting time at least once during initial operation or periodic data transmission. Also, the communication module 411 may transmit a data signal while arbitrarily changing a transmission period between allowable time ranges (for example, -10 seconds to +10 seconds) even during periodic transmission according to a transmission period. Accordingly, it is possible to reduce the load of the relay device 420 and the power monitoring server 430 due to the simultaneous transmission of data signals of communication modules.

도 11은 도 10의 통신 모듈에서 데이터 신호를 전송하는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 11에는 시간 경과에 따라 복수의 전력 모니터링 장치들(410_1, 410_2, 410_3)에서 데이터 신호들이 전송되는 과정이 도시되어 있다. 전력 모니터링 장치들(410_1, 410_2, 410_3)은 동일한 지역(예를 들어, 하나의 아파트, 또는, 하나의 아파트 단지)에 설치되고, 동일한 중계 장치(420)와 연결될 수 있다.FIG. 11 is a diagram illustrating an example of transmitting a data signal in the communication module of FIG. 10. 11 shows a process in which data signals are transmitted from a plurality of power monitoring devices 410_1, 410_2, and 410_3 over time. The power monitoring devices 410_1, 410_2, and 410_3 may be installed in the same area (eg, one apartment, or one apartment complex), and may be connected to the same relay device 420.

도 11을 참조하면, 제1 전력 모니터링 장치(410_1)가 0초에서 데이터 신호를 송신하고, 이에 대응하여 데이터 수신 확인 신호(ACK)를 수신하며, 이에 따라, 0초를 기준으로 전송 주기(TC)에 기초하여 제1 시점(T1), 제2 시점(T2) 등에 데이터 신호를 주기적으로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 11, the first power monitoring device 410_1 transmits a data signal at 0 seconds, and receives a data reception confirmation signal ACK in response thereto, and accordingly, transmits the transmission period based on 0 seconds (TC) ), data signals may be periodically transmitted to the first time point T1, the second time point T2, and the like.

제2 전력 모니터링 장치(410_2)는 설정된 제1 랜덤 대기시간(T_RAN1)에 따라 0초를 피해 제3 시점(T3)에 데이터 신호를 전송하며, 이에 대응하는 데이터 수신 확인 신호(ACK)를 수신하여, 제3 시점(T3)을 기준으로 전송 주기(TC)에 기초하여 제4 시점(T4), 제5 시점(T5) 등에 데이터 신호를 주기적으로 전송할 수 있다.The second power monitoring device 410_2 transmits a data signal at a third time point T3, avoiding 0 seconds according to the set first random waiting time T_RAN1, and receives a corresponding data reception confirmation signal ACK The data signal may be periodically transmitted to the fourth time point T4, the fifth time point T5, etc. based on the transmission period TC based on the third time point T3.

제3 전력 모니터링 장치(410_3)는 설정된 제1 랜덤 대기시간(T_RAN1)에 따라 제3 시점(T3)에 데이터 신호를 전송하였으나, 제2 전력 모니터링 장치(410_2)와 데이터 신호의 전송 시점이 중복되어, 데이터 수신 확인 신호(ACK)를 수신하지 못할 수 있다. 이 경우, 리셋 신호는 제1 전압 레벨(또는, 인에이블 상태)를 유지하므로, 대기시간 설정부(1019)는 랜덤 대기시간을 제2 랜덤 대기시간(T_RAN2)으로 갱신하고, 제3 전력 모니터링 장치(410_3)는 제6 시점(T6)에 데이터 신호를 전송할 수 있다. 이후, 데이터 수신 확인 신호(ACK)를 수신함에 따라, 제3 전력 모니터링 장치(410_3)는 제6 시점(T6)을 기준으로 전송 주기(TC)에 기초하여 제7 시점(T7) 등에 데이터 신호를 주기적으로 전송할 수 있다.The third power monitoring device 410_3 transmits the data signal at the third time point T3 according to the set first random waiting time T_RAN1, but the second power monitoring device 410_2 and the data signal transmission time point overlap. , It may not be able to receive the data acknowledgment signal (ACK). In this case, since the reset signal maintains the first voltage level (or the enabled state), the standby time setting unit 1019 updates the random standby time to the second random standby time (T_RAN2), and the third power monitoring device 410_3 may transmit the data signal at the sixth time point T6. Thereafter, upon receiving the data reception confirmation signal ACK, the third power monitoring device 410_3 transmits a data signal to the seventh time point T7 or the like based on the transmission period TC based on the sixth time point T6. Can be sent periodically.

본 발명은 전력 절감 장치 및 전력 모니터링 시스템 등에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to power saving devices and power monitoring systems.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to embodiments of the present invention, but those having ordinary skill in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that modifications and changes can be made.

100: 전력 절감 장치
410: 전력 모니터링 장치
420: 중계 장치
430: 모니터링 서버100: power saving device
410: power monitoring device
420: relay device
430: monitoring server

Claims (5)

수배전반 내부에 구비되고, 전력 모선에 연결되어 전력을 측정하는 전력 모니터링 장치;
상기 전력 모니터링 장치로부터 측정된 전력에 대한 전력 정보를 수신하는 중계 장치; 및
상기 중계 장치로부터 전송된 전력 정보를 분석하는 전력 모니터링 서버를 포함하고,
상기 전력 모니터링 장치는,
상기 전력 모선에 연결되어 전압을 측정하고, 상기 전력 모선에 흐르는 총 전류를 측정하는 주 전력 측정 모듈;
상기 전력 모선에 전기적으로 연결된 배선용 차단기들 각각의 2차측에 연결되어 부하별 전류를 측정하는 보조 전력 측정 모듈들;
상기 중계 장치를 통해 전송된 전력정보요청에 따라 상기 주 전력 측정 모듈 및 상기 보조 전력 측정 모듈들에 전력 측정명령을 전달하고, 상기 전력 측정명령에 대응하여 측정된 상기 전력 정보를 상기 중계 장치에 전송하는 통신모듈;
상기 주 전력 측정 모듈에 병렬 연결되고, 상기 전력 모선에 흐르는 전력의 고주파 성분을 제거하여 전력 전송 효율을 향상시키는 전력 절감 장치; 및
보조 측정 모듈들의 측정단과 상기 전력 절감 장치의 출력단 사이에 연결된 스위치를 포함하고,
상기 전력 절감 장치는,
플라스틱 또는 금속소재의 상하부 케이스를 사용한 밀폐 하우징과;
상기 하우징 내부 중앙에 위치하여 내부 고분자-점토 나노복합체에서 발생하는 자력 에너지를 집적하기 위해 전원선과 각각 연결되는 구리 소재의 전도판과;
상기 전도판을 고정시키기 위한 절연성질의 받침절연판과;
상기 전도판에 축적된 자력 에너지를 외부로 전송하기 위한 전원선인 전선과;
상기 하우징 내부에서 전도판이 잠기도록 바닥을 채우고 있는 고분자-점토 나노복합체와;
고분자-점토 나노복합체 상부 공간부에서 세라믹 화합물의 자기(electro-magnetic)상호작용을 촉진시켜 주기 위해 하우징 내벽에 코팅된 상부 세라믹층과;
상기 자기상호작용 촉진 역할을 하도록 상부세라믹층과 연동하여 원적외선을 지속 방사하는 내부세라믹층이 상하 면에 코팅된 내부 덮개판; 및
상기 내부 덮개판을 일정 높이 공간부에 지지하기 위한 간격 유지봉을 포함하며,
상기 주 전력 측정 모듈은, 상기 전력 정보가 제1 기준 시간을 초과하여 일정하게 유지되는 경우 제2 기준 시간 동안 상기 스위치가 턴오프 되도록 제어하고, 상기 스위치가 턴온된 제1 구간의 평균 전력과 상기 스위치가 턴오프된 제2 구간의 평균 전력을 비교하여 상기 전력 절감 장치의 효율을 산출하며,
상기 통신모듈은
상기 전력 정보를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터;
상기 아날로그 디지털 컨버터에 의해 변환된 디지털 신호를 내부 메모리에 저장하는 통신 제어부;
상기 통신 제어부에 저장된 데이터 신호를 무선 송출하는 송수신부; 및
초기 구동시 랜덤 대기시간을 설정하되 상기 통신 제어부에서 출력되는 리셋 신호에 응답하여 동작하는 대기시간 설정부를 포함하고,
상기 송수신부는 상기 랜덤 대기시간 동안 상기 데이터 신호의 무선 송출을 지연시키며, 상기 랜덤 대기시간 이후 제1시점에서 상기 데이터 신호를 최초 송신하고, 상기 제1시점을 기준으로 기 설정된 전송 주기에 기초하여 상기 데이터 신호를 주기적으로 무선 송출하며,
상기 전력 모니터링 서버는, 상기 총 전류 및 부하별 전류를 기 설정된 기준 총 전류 및 기준 부하별 전류와 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 소비 전력을 절감시키는 절감 방안 정보를 생성하되,
상기 기준 총 전류는, 현재 시점 이전에 측정된 총 전류 데이터, 및 상기 전력 모니터링 장치가 위치하는 특정 영역 내 다른 전력 모니터링 장치들에 의해 측정된 유사 총 전류 데이터들에 기초하여 설정되고,
상기 기준 부하별 전류는, 현재 시점 이전에 측정된 부하별 전류 데이터, 및 상기 특정 영역 내 위치하는 다른 보조 측정 모듈들에 의해 측정된 유사 부하별 전류 데이터들에 기초하여 설정되며,
상기 전력 모니터링 서버는, 전력을 소비하는 전자기기별 소비 전력 패턴을 포함하고 기 설정된 전자기기별 전력 프로파일과, 상기 총 전류와, 상기 부하별 전류에 기초하여 해당 가구에 포함된 전자기기들 및 전기적 연결 관계를 추정하고,
상기 전기적 연결 관계는 상기 전력 모선에 대한 상기 전자기기들의 연결 관계를 나타내며,
상기 절감 방안 정보는 상기 전자기기들 중 적어도 하나에 대한 동작 상태 정보 및 상기 전자기기들 중 적어도 하나에 대한 동작의 중지를 유도하는 동작 중지 유도 정보를 포함하는,
전력 모니터링 시스템.
A power monitoring device provided inside the switchboard and connected to a power bus to measure power;
A relay device that receives power information about the measured power from the power monitoring device; And
It includes a power monitoring server for analyzing the power information transmitted from the relay device,
The power monitoring device,
A main power measurement module connected to the power bus to measure voltage and measure the total current flowing in the power bus;
Auxiliary power measurement modules connected to the secondary side of each of the circuit breakers electrically connected to the power bus to measure current per load;
A power measurement command is transmitted to the main power measurement module and the auxiliary power measurement modules according to the power information request transmitted through the relay device, and the power information measured in response to the power measurement command is transmitted to the relay device Communication module;
A power-saving device connected in parallel to the main power measurement module and improving power transmission efficiency by removing high-frequency components of power flowing in the power bus; And
And a switch connected between the measurement terminal of the auxiliary measurement modules and the output terminal of the power saving device,
The power saving device,
A sealed housing using upper and lower cases of plastic or metal material;
A conductive plate of copper material which is located at the center of the housing to be connected to a power line to accumulate magnetic energy generated in the inner polymer-clay nanocomposite;
A base insulating plate of insulating property for fixing the conductive plate;
A wire that is a power line for transmitting magnetic energy accumulated in the conductive plate to the outside;
A polymer-clay nanocomposite filling the bottom so that the conductive plate is locked inside the housing;
An upper ceramic layer coated on the inner wall of the housing to promote the electro-magnetic interaction of the ceramic compound in the upper space portion of the polymer-clay nanocomposite;
An inner cover plate coated on the upper and lower surfaces with an inner ceramic layer that continuously emits far infrared rays in conjunction with the upper ceramic layer to serve to promote the self-interaction; And
It includes a gap retaining rod for supporting the inner cover plate to a certain height space portion,
The main power measurement module controls the switch to be turned off for a second reference time when the power information is kept constant beyond the first reference time, and the average power of the first section in which the switch is turned on and the The efficiency of the power saving device is calculated by comparing the average power of the second section in which the switch is turned off,
The communication module
An analog-to-digital converter that converts the power information into a digital signal;
A communication control unit that stores the digital signal converted by the analog-to-digital converter in an internal memory;
A transmission/reception unit wirelessly transmitting a data signal stored in the communication control unit; And
In the initial driving, a random waiting time is set, but a waiting time setting unit is operated in response to a reset signal output from the communication control unit.
The transmission/reception unit delays the wireless transmission of the data signal during the random waiting time, first transmits the data signal at a first time point after the random waiting time, and based on a predetermined transmission period based on the first time point. Periodically wirelessly transmit data signals,
The power monitoring server compares the total current and the current for each load with a preset reference total current and a reference load for each current, and generates saving plan information for reducing power consumption based on the comparison result.
The reference total current is set based on the total current data measured before the current time point and similar total current data measured by other power monitoring devices in a specific area where the power monitoring device is located,
The current for each load is set based on current data for each load measured before the current time point, and current data for similar loads measured by other auxiliary measurement modules located in the specific region,
The power monitoring server includes power consumption patterns for each electronic device that consumes power, and electronic devices included in the corresponding furniture and electricity based on a preset power profile for each electronic device, the total current, and the current for each load. Estimate the connection relationship,
The electrical connection relationship represents the connection relationship of the electronic devices to the power bus,
The saving plan information includes operation status information for at least one of the electronic devices and operation stop induction information for inducing a stop of operation for at least one of the electronic devices,
Power monitoring system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 배선용 차단기들 중 하나의 2차측에 연결되고, 상기 중계 장치 또는 상기 전력 모니터링 장치를 통해 상기 절감 방안 정보에 대응하는 제어신호를 수신하며, 상기 제어신호에 기초하여 특정 패턴을 가지고 빛을 발하는 발광 장치를 더 포함하는,
전력 모니터링 시스템.According to claim 1,
Light emission that is connected to the secondary side of one of the circuit breakers, receives a control signal corresponding to the saving plan information through the relay device or the power monitoring device, and emits light with a specific pattern based on the control signal Further comprising a device,
Power monitoring system.
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