KR102530737B1 - 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기 연결 시 상호간에 콜드 리셋(하드웨어 리셋)이 가능하도록 하여 시스템의 안정성을 높일 수 있는 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 방법 및 장치를 개시한다.
개시된 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치는, 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 제1 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기가 오동작하는 것으로 판단하여 원격 검침 단말기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하고, 원격 검침 단말기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 디지털 수도 계량기와, 상기 디지털 수도 계량기로부터 검침응답이 제2 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기가 오동작하는 것으로 판단하여 디지털 수도 계량기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하고, 상기 디지털 수도 계량기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 원격 검침 단말기를 포함하고, 상기 디지털 수도 계량기와 상기 원격 검침 단말기는 데이터 신호선과 콜드 리셋 신호선으로 연결되는 것이다.

Description

원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치{Stable operation apparatus of remote meter reading consumer terminal}
본 발명은 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 수도 계량기가 비정상적인 동작을 할 경우 원격 검침 단말기에서 디지털 수도 계량기를 자기 복귀시키고 원격 검침 단말기가 비정상적인 동작을 할 경우 디지털 수도 계량기에서 원격 검침 단말기를 자기 복귀시켜 시스템이 안정적으로 운영될 수 있게 하는 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 각 가정이나 건물에는 수도 사용량을 계측하는 수도 계량기가 설치되어 있다. 이러한 수도 계량기는 지면이나 건물 벽체에 매설되어 있는 수도관의 관로에 연결된 계량기 보호함 내부에 설치되어 있다. 따라서 수도의 사용량을 검침하는 검침원은 계량기 보호함의 덮개를 열고 내부에 설치되어 있는 수도 계량기의 눈금이나 디스플레이를 확인함으로써 수도 계량기 검침을 수행하게 된다.
검침원에 의한 수도 사용량 계량의 경우 검침 작업이 번잡하고, 인건비 등으로 검침 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 디지털 수도 계량기에 원격 검침 단말을 연결한 후 무선 네트워크를 통해 원격 검침 서버와 통신하여 수도 사용량 계량을 자동화한 수도 원격 검침 시스템(스마트 미터링 시스템)이 널리 보급되고 있다.
대한민국 특허청 공개특허공보(A)에 공개번호 제10-2019-0053433호로 공개된 "수도 스마트 미터링 시스템 및 그 방법"(이하 특허문헌 1이라 함)은 수용가에 설치되는 수도 계량기와, 수도 계량기와 디지털 연결되어 있는 사물인터넷(IoT) 단말과, 사물인터넷 단말과 로라 통신망(LoRa WAN)을 통해 연결되고, 사물인터넷 단말로부터 송출되는 수도 계량기의 수도 사용량에 대한 검침 데이터를 수집하는 중계기와, 중계기와 인터넷 통신망을 통해 연결되고, 사물인터넷 단말로부터 중계기를 경유하여 전송되는 검침 데이터를 수신하는 사물인터넷 플랫폼과, 가상사설망(VPN)을 통해 상기 사물인터넷 플랫폼에 접속되고, 사물인터넷 플랫폼에 수신되어 있는 검침 데이터를 추출 및 저장하는 관제 서버와, 관제 서버로부터 검침 데이터를 수신 받아 수도 계량기의 수도 요금을 산출하는 요금 관리 서버를 포함하는 수도 스마트 미터링 시스템을 개시하고 있다.
한편, 원격 검침 시스템에 사용되는 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기는 규격서상 내장된 배터리로 통산 8년 이상의 동작을 보장해야 하고, 완전 방수가 이루어져야 한다.
디지털 수도 계량기 및 원격 검침 단말기는 각각의 배터리를 이용하여 MCU가 구동과 슬립(Sleep)을 반복하는 동작으로 구현된다. 디지털 수도 계량기와 검침 단말기의 제품 주요 고장 원인은 주로 배터리 방전이다. 배터리가 방전되는 원인으로 일부는 제품 자체의 고장도 있지만 대부분의 경우는 프로그램이 오동작하여 배터리 소모가 급격히 늘어남으로써 방전되는 경우가 현장에서 제일 많이 발생하고 있다.
또한 원격 검침 단말기는 통신기능이 내장되어 있어 원격 검침 서버에서 오동작 여부를 어느 정도 파악이 가능하나 디지털 수도 계량기의 경우는 오동작하여 응답을 안하는지 혹은 통신선이 끊어져 응답을 안하는지를 현장을 방문하지 않고서는 파악하기 어려운 문제점이 있고, 이로 인하여 현장 점검을 누가 할지 검침 단말기 제조사와 디지털 수도 계량기 제조사간 다툼이 자주 발생하고 있다.
그리고 디지털 수도 계량기와 검침 단말기 각각의 구동 프로그램은 기술력이 부족하여 소프트웨어 리셋(와치독 및 웜 리셋)기능을 구현하지 않았거나 구현하였더라도 완벽하지가 않아 정상적인 자기 복귀가 어려운 상황이다. 디지털 수도 계량기와 검침 단말기는 완전 방수가 되어야 하므로 컴퓨터처럼 콜드 리셋을 기구적으로 적용하기 어렵고, 적용했다고 하더라도 현장에 방문해서 해야 하므로 즉시 하기가 어렵다.
KR 10-2019-0053433 A
앞서 살펴본 바와 같이, 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기가 설치된 수도 수용가의 단말부에서 장애가 발생될 경우, 현장을 방문하지 않고서는 장애요인을 파악하기 어려워 현장 점검을 누가 할지에 대해 검침 단말기 제조사와 디지털 수도 계량기 제조사간 다툼이 자주 발생하고 있다.
또한 원격 검침 시스템에 사용되는 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기는 규격서상 내장된 배터리로 통산 8년 이상의 동작을 보장해야 한다. 그런데 디지털 수도 계량기나 원격 검침 단말기의 프로세서(MCU)에서 오동작이 발생할 경우 배터리의 소모량이 급격히 증가하게 되므로 콜드 리셋을 통해 재실행(Restart)시킬 필요가 있으나 완전한 방수를 위해 콜드 리셋을 위한 버튼을 설치할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기 연결 시 상호간에 콜드 리셋(하드웨어 리셋)이 가능하도록 하여 시스템의 안정성을 높일 수 있는 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예는 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기 연결 시 상호간에 콜드 리셋이 가능하도록 하여 시스템의 안정성을 높일 수 있는 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치를 개시한다.
개시된 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 장치는, 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 제1 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기가 오동작하는 것으로 판단하여 원격 검침 단말기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하고, 원격 검침 단말기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 디지털 수도 계량기와, 상기 디지털 수도 계량기로부터 검침응답이 제2 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기가 오동작하는 것으로 판단하여 디지털 수도 계량기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하고, 상기 디지털 수도 계량기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 원격 검침 단말기를 포함하고,
상기 디지털 수도 계량기와 상기 원격 검침 단말기는 데이터 신호선과 콜드 리셋 신호선으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 디지털 수도 계량기는 상수도관의 유량 흐름에 따라 회전되어 유량을 측정할 수 있게 하는 임펠러와, 상기 임펠러와 함께 회전되는 영구자석과, 상기 영구자석의 회전수를 카운트하기 위한 자기센서와, 상기 영구자석과 자기센서를 통해 감지한 임펠러의 회전에 따라 수도 수용가에서 사용한 유량을 연산하기 위한 유량 연산부와, 유선 통신포트의 송신(Tx), 수신(Rx), 공통접지(GND) 선을 통해 원격 검침 단말기와 통신하기 위한 데이터 통신부와, 상기 데이터 통신부를 통해 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 수신되는지를 판단하여 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기가 오동작하는 것으로 판단하여 콜드 리셋을 요청하는 검침 단말 감시부와, 상기 검침 단말 감시부로부터 콜드 리셋이 요청되면, 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트를 통해 원격 검침 단말기로 전송하고, 원격 검침 단말기로부터 콜드 리셋신호가 수신되면 자체 프로세서를 콜드 리셋시키는 콜드 리셋 처리부를 포함한다.
상기 원격 검침 단말기는 유선 통신포트의 송신(Tx), 수신(Rx), 공통접지(GND) 선을 통해 원격 검침 단말기와 통신하기 위한 데이터 통신부와, 무선 네트워크를 통해 원격 검침 서버와 통신하기 위한 무선 통신부와, 상기 데이터 통신부를 통해 UART 방식이나 펄스 검침 방식으로 수신된 검침 데이터를 상기 무선 통신부에서 요구되는 통신 프로토콜로 변환하고, 상기 무선 통신부를 통해 수신된 명령을 디코딩하여 실행하기 위한 통신 프로토콜 변환부와, 상기 데이터 통신부를 통해 디지털 수도 계량기로부터 수신된 검침응답을 분석하여 디지털 수도 계량기로부터 검침응답이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기가 오동작하는 것으로 판단하여 콜드 리셋을 요청하는 수도 계량기 감시부와, 상기 수도 계량기 감시부로부터 콜드 리셋이 요청되면, 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트를 통해 디지털 수도 계량기로 전송하고, 디지털 수도 계량기로부터 콜드 리셋신호가 수신되면 자체 프로세서를 콜드 리셋시키는 콜드 리셋 처리부를 포함한다.
상기 콜드 리셋 처리부는 콜드 리셋이 요청되면 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트를 통해 출력하는 콜드 리셋 요청부와, 유선 통신포트를 통해 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서(MCU)를 콜드 리셋시켜 재시작(Restart)하기 위한 콜드 리셋 수신부로 구성된 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기 연결 시 상호간에 콜드 리셋이 가능하도록 하여 시스템의 안정성을 높일 수 있는 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 방법을 개시한다.
개시된 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 방법은, 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기를 데이터 신호선과 콜드 리셋 신호선으로 연결하는 단계와, 디지털 수도 계량기가, 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 제1 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기가 오동작하는 것으로 판단하여 원격 검침 단말기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하는 단계와, 상기 디지털 수도 계량기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 원격 검침 단말기가 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 단계와, 원격 검침 단말기가, 상기 디지털 수도 계량기로부터 검침응답이 제2 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기가 오동작하는 것으로 판단하여 디지털 수도 계량기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하는 단계와, 상기 원격 검침 단말기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면, 디지털 수도 계량기가 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디지털 수도 계량기와 원격 검침 단말기의 연결에 사용되는 통신포트를 이용하여 디지털 수도 계량기가 비정상적인 동작을 할 경우 원격 검침 단말기에서 디지털 수도 계량기를 콜드 리셋으로 자기 복귀시키고 원격 검침 단말기가 비정상적인 동작을 할 경우 디지털 수도 계량기에서 원격 검침 단말기를 콜드 리셋으로 자기 복귀시켜 원격 검침 수용가 단말부를 안정적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수도 원격 검침 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수도 원격 검침 시스템의 일반적인 동작 절차를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 수도 계량기의 상세 구성 블럭도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원격 검침 단말기의 상세 구성 블럭도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수도 원격 검침 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수도 원격 검침 시스템의 일반적인 동작 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 수도 원격 검침 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 수도 수용가(혹은 수용가 단말부라고도 함, 100)에 설치된 디지털 수도 계량기(10)와, 원격 검침 단말기(20), 무선 네트워크(102), 원격 검침 서버(200), 이동통신망(104), 사용자 단말기(30)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 디지털 수도 계량기(10)와 원격 검침 단말기(20)는 설치 시 통신에 필요한 3선(TX, RX, GND)에 자기복귀를 위한 1선이 추가적으로 설치되어 접속단자로 연결되어 있다.
디지털 수도 계량기(10)는 상수도관를 통해 흐르는 유량을 연산하여 표시함과 아울러 원격 검침 단말기(20)로부터 검침요청이 수신되면 검침응답을 통해 유량 데이터(검침 데이터)를 원격 검침 단말기(20)로 전송하고, 원격 검침 단말기(20)는 검침 데이터를 무선 네트워크(102)를 통해 원격 검침 서버(200)로 전송한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 디지털 수도 계량기(10)는 '원격 검침 단말기 감시기능'이 구비되어 원격 검침 단말기(20)로부터 검침요청이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기(20)가 오동작하는 것으로 판단하여 원격 검침 단말기(20)를 콜드 리셋시켜 재시작시킨다. 원격 검침 단말기(20)는 '디지털 수도 계량기 감시기능'이 구비되어 디지털 수도 계량기(10)로부터 검침응답이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기(10)가 오동작하는 것으로 판단하여 디지털 수도 계량기(10)를 콜드 리셋시켜 재시작시킨다.
통상 원격 검침 단말기(20)는 1~12 시간 주기로 디지털 수도 계량기의 검침을 수행한다. 원격 검침 단말기(20)는 지속해서 검침 요청에 대한 응답을 받지 못하는 경우 디지털 수도 계량기(10)의 오동작으로 판단하여 콜드 리셋 신호를 디지털 수도 계량기(10)로 전달하고, 디지털 수도 계량기(10)는 지정된 시간 이상 원격 검침 단말기(20)로부터 검침 요청이 없는 경우 원격 검침 단말기(20)의 오동작으로 판단하여 콜드 리셋 신호를 원격 검침 단말기(20)로 전달한다. 따라서 오동작에 빠진 디지털 수도 계량기(10)나 원격 검침 단말기(20)는 콜드 리셋을 통해 정상 상태로 복귀할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 별도의 콜드 리셋 버튼이 없이 하드웨어 리셋이 가능하고, 하드웨어 리셋을 통해 오동작을 신속히 처리하여 배터리의 소모를 방지할 수 있다.
무선 네트워크(102)는 로라(LoRa, Long Range) 방식, 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 방식, UNB(Ultra Narrow-Band) 모듈레이션 방식, Wi-Sun(Smart utility networks) 방식, 지그비(ZigBee) 방식, ISM(Industry-Science-Medical) 밴드 방식, RF 통신 방식, 블루투스(BLE) 방식 등과 같은 무선 통신 프로토콜에 따라 수도 수용가에 분산 설치된 원격 검침 단말기(20)가 원격 검침 서버(200)와 통신하기 위한 통신망으로서 다수의 중계기와 게이트웨이 등으로 이루어질 수 있다.
이동통신망(104)은 원격 검침 서버(200)가 사용자 단말기(30)로 문자 메시지(SMS, MMS) 등을 전송하기 위한 3G, 4G(LTE), 5G 등과 같은 기간통신망이고, 원격 검침 서버(200)에는 수도 수용가에 설치된 검침 단말기의 ID나 설치정보, 전화번호 등과 같은 수용가 정보가 데이터베이스로 저장되어 있다. 사용자 단말기(30)는 통상의 스마트폰이나 휴대폰, 테블릿 등이고, 원격 검침을 위한 앱이 탑재될 수도 있으며, 이동통신망(104)을 통해 원격 검침 서버(200)와 통신할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 수도 원격 검침 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 디지털 수도 계량기(10)가 유량을 연산하여 자체 디스플레이에 표시하고 있다가 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 수신되면 검침 응답을 통해 검침데이터를 전송한다(S1~S3).
원격 검침 단말기(20)는 미리 설정된 전송주기나 원격 검침 서버(200)의 요청에 따라 검침 데이터를 원격 검침 서버(200)로 전송하고, 이에 따라 원격 검침 서버(200)는 검침 데이터를 저장한 후 누적 관리하여 사용량에 따라 과금할 수 있게 한다(S6~S8). 검침정보와 과금정보는 이동통신망(104)을 통해 사용자 단말기(30)로 전송될 수 있다(S8).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 수도 미터의 상세 구성 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원격 검침 단말기의 상세 구성 블럭도이다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 수도 계량기(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 상수도관의 유량 흐름에 따라 회전되는 임펠러(11)와, 임펠러와 함께 회전되는 영구자석(12), 자기센서(13), 유량 연산부(14), 데이터 통신부(15), 검침단말 감시부(16), 콜드 리셋 요청부(17-1)와 콜드 리셋 수신부(17-2)로 이루어진 콜드 리셋 처리부(17), 유선 통신포트(18)로 구성된다.
도 3을 참조하면, 임펠러(11)는 익차라고도 하며 상수도관의 유량 흐름에 따라 회전되어 유량을 측정할 수 있게 하고, 영구자석(12)은 임펠러(11)와 함께 회전되며, 자기센서(13)는 홀센서 등으로서 영구자석(12)의 회전수를 카운트하기 위한 것이다. 이와 같이 본 발명의 실시예에서는 임펠러(11)의 회전수를 영구자석(12)과 자기센서(13)를 이용하여 비접촉식으로 검출함으로써 완벽한 방수구조를 가능하게 한다. 또한 본 발명의 실시예에서는 유량을 측정하기 위한 유량 측정원리로서 베르누이 정리를 이용한 차압식 유량계 방식을 예로들어 설명하였으나 페러데이 법칙을 이용한 전자식 유량계나 도플러 방식과 시간차 방식을 이용한 초음파 유량계 방식 등에도 그대로 적용할 수 있다.
유량 연산부(14)는 영구자석(12)과 자기센서(13)를 통해 감지한 임펠러(11)의 회전에 따라 수도 수용가에서 사용한 유량을 연산하기 위한 유량 프로세서(MCU)로서, 연산을 통해 검침 데이터를 생성하여 데이터 통신부(15)와 유선 통신포트(18)를 통해 원격 검침 단말기(20)로 전송함과 아울러 자체 디스플레이(미도시)에 표시할 수도 있다.
데이터 통신부(15)는 유선 통신포트(18)의 송신(Tx), 수신(Rx), 공통접지(GND) 선을 통해 원격 검침 단말기(20)의 데이터 통신부(22)와 통신하기 위한 것이다. 디지털 수도 계량기(10)와 원격 검침 단말기(20) 사이의 통신에는 UART 프로토콜이나 펄스 검침 방식의 프로토콜이 사용될 수 있다. 일반적인 UART 통신 방식에서는 아무런 데이터를 전송하고 있지 않은 아이들(Idle) 상태이면, Tx/Rx 핀이 하이를 유지하도록 되어 있으나 본 발명의 실시예에 따른 UART 방식이나 펄스 검침방식에서는 예상치 못한 쇼트 상태에서 전력 손실을 방지하기 위해 아이들(Idle) 상태에서 로우상태를 유지하도록 되어 있다. 따라서, 원격 검침 단말기(20)는 통신 전 로우 상태인 통신선을 수십 ms동안 하이로 제어했다가 로우로 제어하여 통신 개시를 알린다.
검침 단말 감시부(16)는 데이터 통신부(15)를 통해 원격 검침 단말기(20)로부터 검침요청이 수신되는지를 판단하여 원격 검침 단말기(20)로부터 검침요청이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기(20)가 오동작하는 것으로 판단하여 원격 검침 단말기(20)를 콜드 리셋시키기 위해 콜드 리셋 요청부(17-1)에 콜드 리셋을 요청한다.
콜드 리셋 처리부(17)는 검침 단말 감시부(16)로부터 콜드 리셋이 요청되면 원격 검침 단말기(20)를 콜드 리셋시키기 위해 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선통신포트(18)를 통해 출력하는 콜드 리셋 요청부(17-1)와, 유선 통신포트(18)를 통해 원격 검침 단말기(20)로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 계량기 MCU를 콜드 리셋시켜 재시작(Restart)하기 위한 콜드 리셋 수신부(17)로 구성된다.
디지털 수도 계량기의 유선 통신포트(18)나 원격 검침 단말기의 유선 통신포트(21)는 Tx, Rx, GND, Restart의 4선을 구비하고 있는데, 디지털 수도 계량기(10)의 유선 통신포트(18) Tx선은 원격 검침 단말기(20)의 유선 통신포트(21) Rx선으로 연결되고, 디지털 수도 계량기의 유선 통신포트(18) Rx선은 원격 검침 단말기의 유선 통신포트(21) Tx선으로 연결되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 원격 검침 단말기(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 유선 통신포트(21)와, 데이터 통신부(22), 통신 프로토콜 변환부(23), 무선 통신부(24), 수도 계량기 감시부(25), 콜드 리셋 요청부(26-1)와 콜드 리셋 수신부(26-2)로 이루어진 콜드 리셋 처리부(26)로 구성된다.
도 4를 참조하면. 유선 통신포트(21)는 수도 계량기의 유선 통신포트(18)와 동일하고, 데이터 통신부(22)는 수도 계량기의 데이터 통신부(15)와 동일한 프로토콜로 동작한다.
통신 프로토콜 변환부(23)는 데이터 통신부(22)를 통해 UART 방식이나 펄스 검침 방식으로 수신된 검침 데이터를 무선 통신부(24)에서 요구되는 통신 프로토콜로 변환하여 무선 통신부(24)로 전송하고, 무선 통신부(24)를 통해 수신된 명령을 디코딩하여 실행한다.
무선 통신부(24)는 무선 네트워크(102)를 통해 원격 검침 서버(200)와 통신하기 위한 것으로서, 무선 네트워크(102)의 통신 프로토톨과 일치된 통신 프로토콜에 따라 동작한다. 예컨대, 무선 네트워크(102)가 로라(LoRa) 방식이면 무선 통신부(24)도 로라 칩으로 구현되고, 무선 네트워크(102)가 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 방식이면 무선 통신부(24)도 협대역 사물인터넷칩으로 구현된다.
수도 계량기 감시부(25)는 데이터 통신부(22)를 통해 디지털 수도 계량기(10)로부터 수신된 검침응답을 분석하여 디지털 수도 계량기(10)로부터 검침응답이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기(10)가 오동작하는 것으로 판단하여 디지털 수도 계량기(10)를 콜드 리셋시키기 위해 콜드 리셋 요청부(26-1)에 콜드 리셋을 요청한다.
콜드 리셋 처리부(26)는 수도 계량기 감시부(25)로부터 콜드 리셋이 요청되면 디지털 수도 계량기(10)를 콜드 리셋시키기 위해 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트(21)를 통해 출력하는 콜드 리셋 요청부(26-1)와, 유선 통신포트(21)를 통해 디지털 수도 계량기(10)로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 통신 MCU를 콜드 리셋시켜 재시작(Restart)하기 위한 콜드 리셋 수신부(26-2)로 구성된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영 절차를 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 원격 검침 단말기(20)는 검침을 요청하고, 디지털 수도 계량기(10)는 검침요청이 수신되는지를 확인하여 검침요청이 수신되면 유량을 연산하여 검침 응답을 통해 검침 데이터를 원격 검침 단말기(20)로 전송한다(S101~S104).
원격 검침 단말기(20)는 수신된 검침 데이터가 유효 데이터인지를 판단하여 유효 데이터이면 원격 검침 서버(200)에 검침 데이터를 전송하고 이에 따라 원격 검침 서버(200)는 검침 데이터를 저장한다(S105~S107).
만일, 수신된 검침 데이터가 유효 데이터가 아니어서 검침응답에 실패하면 검침응답 실패를 기록한다(S108).
이후 검친 응답실패를 카운트하여 6회 이상이 되면, 검침 단말기의 콜드 리셋 요청부(26-1)가 디지털 수도 계량기(10)에 콜드 리셋신호를 전송하여 디지털 수도 계량기(10)를 재시작시킨다(S109~S111).
한편, 디지털 수도 계량기(10)는 검침요청이 수신되는지를 확인하여 검침요청이 수신되지 않아 검침요청이 실패하면 검침요청 실패를 기록한다(S112).
이후 검침요청 실패를 카운트하여 12회 이상이 되면, 디지털 수도 계량기의 콜드 리셋 요청부(17-1)가 원격 검침 단말기(20)에 콜드 리셋신호를 전송하여 원격 검침 단말기(20)를 재시작시킨다(S113~S115).
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 디지털 수도 계량기(10)가 비정상적인 동작을 할 경우 원격 검침 단말기(20)에서 디지털 수도 계량기(10)를 콜드 리셋으로 자기 복귀시키고, 원격 검침 단말기(20)가 비정상적인 동작을 할 경우 디지털 수도 계량기(10)에서 원격 검침 단말기(20)를 콜드 리셋으로 자기 복귀시켜 원격 검침 수용가 단말부(100)를 안정적으로 운영할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100: 수도 수용가 단말부 10: 디지털 수도 계량기
20: 원격 검침 단말기 30: 사용자 단말기
102: 무선 네트워크 104: 이동 통신망
200: 원격 검침 서버

Claims (5)

  1. 원격 검침 단말기와 데이터 신호선과 콜드 리셋 신호선으로 연결되고, 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 제1 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기가 오동작하는 것으로 판단하여 원격 검침 단말기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하고, 원격 검침 단말기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 디지털 수도 계량기; 및 상기 디지털 수도 계량기와 데이터 신호선과 콜드 리셋 신호선으로 연결되고, 상기 디지털 수도 계량기로부터 검침응답이 제2 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기가 오동작하는 것으로 판단하여 디지털 수도 계량기를 콜드 리셋시키기 위한 콜드 리셋신호를 생성하고, 상기 디지털 수도 계량기로부터 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서를 리셋시켜 소프트웨어를 재시작하는 원격 검침 단말기를 포함하는 수도 원격 검침 시스템에 있어서,
    상기 디지털 수도 계량기는
    상수도관의 유량 흐름에 따라 회전되어 유량을 측정할 수 있게 하는 임펠러와, 상기 임펠러와 함께 회전되는 영구자석과, 상기 영구자석의 회전수를 카운트하기 위한 자기센서와, 상기 영구자석과 자기센서를 통해 감지한 임펠러의 회전에 따라 수도 수용가에서 사용한 유량을 연산하기 위한 유량 연산부와, 유선 통신포트의 송신(Tx), 수신(Rx), 공통접지(GND) 선을 통해 원격 검침 단말기와 통신하기 위한 데이터 통신부와, 상기 데이터 통신부를 통해 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 수신되는지를 판단하여 원격 검침 단말기로부터 검침요청이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 원격 검침 단말기가 오동작하는 것으로 판단하여 콜드 리셋을 요청하는 검침 단말 감시부와, 상기 검침 단말 감시부로부터 콜드 리셋이 요청되면, 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트를 통해 원격 검침 단말기로 전송하고, 원격 검침 단말기로부터 콜드 리셋신호가 수신되면 자체 프로세서를 콜드 리셋시키는 콜드 리셋 처리부를 포함하고,
    상기 원격 검침 단말기는
    유선 통신포트의 송신(Tx), 수신(Rx), 공통접지(GND) 선을 통해 원격 검침 단말기와 통신하기 위한 데이터 통신부와, 무선 네트워크를 통해 원격 검침 서버와 통신하기 위한 무선 통신부와, 상기 데이터 통신부를 통해 UART 방식이나 펄스 검침 방식으로 수신된 검침 데이터를 상기 무선 통신부에서 요구되는 통신 프로토콜로 변환하고, 상기 무선 통신부를 통해 수신된 명령을 디코딩하여 실행하기 위한 통신 프로토콜 변환부와, 상기 데이터 통신부를 통해 디지털 수도 계량기로부터 수신된 검침응답을 분석하여 디지털 수도 계량기로부터 검침응답이 소정 횟수 이상 수신되지 않으면 디지털 수도 계량기가 오동작하는 것으로 판단하여 콜드 리셋을 요청하는 수도 계량기 감시부와, 상기 수도 계량기 감시부로부터 콜드 리셋이 요청되면, 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트를 통해 디지털 수도 계량기로 전송하고, 디지털 수도 계량기로부터 콜드 리셋신호가 수신되면 자체 프로세서를 콜드 리셋시키는 콜드 리셋 처리부를 포함하며,
    상기 콜드 리셋 처리부는
    콜드 리셋이 요청되면 콜드 리셋 신호를 생성하여 유선 통신포트를 통해 출력하는 콜드 리셋 요청부와, 유선 통신포트를 통해 콜드 리셋 신호가 수신되면 자체 프로세서(MCU)를 콜드 리셋시켜 재시작(Restart)하기 위한 콜드 리셋 수신부로 구성되어
    상기 디지털 수도 계량기와 상기 원격 검침 단말기 연결 시 상호간에 하드웨어 기반의 콜드 리셋이 가능하도록 하여 수도 원격 검침 시스템의 안정성을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 원격 검침 수용가 단말부의 안정적 운영장치.
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