KR19980701245A - 에너지 관리 및 빌딩 오토메이션 시스템(energy management and building automation system) - Google Patents

에너지 관리 및 빌딩 오토메이션 시스템(energy management and building automation system) Download PDF

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KR19980701245A
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그레고리 에이. 에헤르스
게리 이. 스피글
로버트 디. 호워톤
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그레고리 엘러스
테콤 인코퍼레이션
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Abstract

국부 네트웍 또는 가정 자동화 데이터 버스를 포함하는 에너지 관리 및 빌딩 자동화 시스템. 제어될 각각의 부하는 제어 모듈을 거쳐 버스에 접속된다. 제1마이크로컴퓨터는 바람직하게 전력 회사 미터기에 인접하여 고객 건물의 외부에 놓인다. 제2 마이크로컴퓨터는 바람직하게 고객 건물 내부에 놓인다. 두개의 마이크로컴퓨터는 상호 그리고 다양한 부하 제어 모듈과 통신할 수 있다. 제1 마이크로컴퓨터는 적당한 통신 링크를 거쳐 전력 회사와 통신한다. 제2 마이크로컴퓨터는 부분적으로 시스템에 대한 입/출력 단자로서 서비스하여, 고객이 파라메타를 세트시키고 전력 사용량 정보에 대해 시스템에게 질문을 할 수 있게 한다. 이는 고객에 의해 요청된 보고를 디스플레이하고, 또한 전력 회사 및 어느 한 마이크로컴퓨터에 의해 전송된 메시지를 디스플레이한다. 제1 마이크로컴퓨터는 마스터 제어기 및/또는 네트웍 서버로서 작용하여, 건물 외부에 놓인 세계와 통신하고 주 데이터 수집기 및 국부 제어 네트웍의 조작자와 통신하고, 백업 기능을 제공하는 제2 마이크로컴퓨터와 통신한다.

Description

에너지 관리 및 빌딩 오토메이션 시스템
[기술분야]
본 발명은 가정 또는 비지니스 오토메이션 분야 및 전력 분배 시스템 관리에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 주거지 또는 상업적 건물에서의 전기 부하의 수요측 관리를 위한 또는 이들 부하를 제어하기 위한 컴퓨터 제어 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 양호하게는 건물내에서 제어 컴퓨터와 부하 사이의 통신을 위한 전력선 캐리어(PLC) 기술 및 이용 회사에서 제공된 설비의(즉, 고객의) 국부 전력 계량기와의 통신을 위한 PLC 또는 RF 기술을 이용한다. 이는 이용 회사와 고객 건물 간의 통신을 위한 PLC 기술 또는 다른 통신 기술을 이용할 수 있다. 부가적으로, 본 발명은 고객 건물(예를 들어, 가정)내의 외부 데이터 통신 서비스, 기기, 오락 서비스 및 통신 장치들 간의 브릿지를 제공하기 위한 시스템의 이용에 관한 것이다.
[배경기술]
몇 해 동안 발전 능력의 보다 효율적인 이용 및 이용자에 의한 전기 부하의 보다 정교한 제어를 성취하는데 많은 관심이 있어 왔다. 자원의 불충분한 이용에 기인한 생태학적 충격 및 경제적 대가에 대한 경각심이 높아짐에 따라서, 전력 고객들은 그들의 이용 패턴을 변경하고자 하는 바람직한 현상이 생겨나고 있다. 어떤 전력 회사들은 피크 타임이 아닌 시간 동안에 고객들이 옷 건조기, 풀 펌프, 및 접시 닦기 기기등과 같은 기기를 동작 하도록 권장하기 위하여 낮의 시간에 따라서 변경되는 속도(rate)를 이미 제공하고 있다. 일반적으로, 피크 수요의 소정 시간 동안에는 하이 속도가 부과되고 피크 수요가 아닌 다른 시간 대에는 저속이 인가된다. 대안적인 접근 방식은 속도가 보다 빈번하게(예를 들어, 시간 단위로) 변화되게 하기 위해 낮 시간의 속도 설정을 연장하는 것일 수 있다. 이 방식에서는 고객이 각각의 속도 변화를 숙지한 후에 어떤 기기를 어떤 속도에서 동작시킬지를 결정하게 하는 것이 필요할 것이다. 이러한 방식을 자동화 하기 위해서는 전력 고객이 고객의 주거지 또는 상업지에서 보다 유효한 부하에 의한 이용을 모니터 및 제어할 수 있어야 한다.
그러나, 고객은 통상적으로 빈약한 정보를 제공해주는 매달의 청구서를 검토해 볼 때만 시간 관리 기기 이용의 장점을 알 수 있다. 고객은 실제 이용 조건하에서 다른 기기에 비교해서 한 기기를 동작시키는데 얼마나 많은 비용이 들어가는지 정확히 알지 못한다. 매월의 청구서 내역을 이용해서 이들 비용 비교를 하는 것은 아마도 일 개월의 제1 기기의 이용 및 다른 일 개월의 제2 기기의 이용을 제외하고 모든 다른 에너지 소비가 일정하다는 다 개월의 긴 제어 경험을 하기는 비현실적이기 때문에 실질적인 것이 못된다. 그러한 제어 경험 없이는 때월의 청구서로 부터 특정 기기를 동작 시키는 비용, 두 개의 서로 다른 기기를 동작시킬 때의 비교 비용, 또는 어떤 특정 속도에서 소정 기기를 동작시킴으로 인해서 얼마나 많은 비용이 절감되는 가에 대한 정보를 얻을 수 없다. 따라서. 시간 단위로 하나 이상의 기기를 이용해서 소비된 전력량 및 이들 기기의 동작 비용에 관한 보고를 고객에게 제공해주는 시스템이 필요하다.
또한 기기의 동작에 관하여 고객이 비용-근거 결정을 할 수 있게 해주어 이들 결정을 실행할 수 있게 해줄 필요가 있다. 예를 들어, 고객은 에너지 비용이 고객에 의해서 설정된(즉, 미리 결정된) 양 아래인 한 또는 외부 온도가 소정 범위 내에 있는 한 수영장 히터를 동작 시킬 수 있을 것이다. 다른 예로서, 노후된 현존하는 기기에 의한 전력 소비가 알려지지 않기 때문에 새로운 보다 효율적인 기기가 에너지를 훨씬 덜 소모 한다는 것을 모르는 고객은 노후된 기기를 교체하고자 하는 결정을 늦게 할 수 있다. 상업적인 고객은 이들 비용이 제시될 수 있다면 비교에너지 비용에 근거해서 프로세스 선택 결정을 할 수 있을 것이다.
전기 에너지에 부과되는 속도들은 (예를 들어, 연료 비용에 반영되는 바와 같이) 시스템-와이드 수요의 기능의 적어도 일부이기 때문에 정해진 예산을 갖고 있는 고객은 속도가 높을 때 할 수 있는 것 보다 속도가 낮을 때 전력을 더 이용할 수 있다. 그러므로, 그러한 고객은 속도-의존의 이용 결정을 할 수 있기를 원할 것이다. 물론, 속도가 어느 때고 이용 회사에 의해서 변경될 수 있다면, 고객은 속도정보의 방송을 보거나 그에 대한 관심을 가지지 않을 것이다. 속도에 대한 자동응답 방송이 바람직할 것이다. 그러한 자동 응답은 많은 형태를 취할 수 있으며 새롭게 발표된 속도 뿐만 아니라 감지 온도, 낮의 시간, 또는 긴급 타스크(예를 들어, 기기 우선 순위 레벨)등과 같은 다른 요인에 대해서도 고려될 것이다. 자동 응답을 할 수 없었던 것이 융통성 있는 속도 변경 방송 발전을 저해하는 하나의 요인일 수 있으며 현존하는 속도 변경 방송은 일반적으로 피크와 오프-피크속도 주기의 시작과 마지막을 전해주는데 한정되어 있다.
고객에게 그들의 이용 패턴을 제어할 수 있게 해주어 이용 결정을 실시할 수 있게 해주는 것은 단지 전력 관리의 한 양태로 다루어진다. 종종, 고객들의 자발적인 행동 양식은 초과 전력 수요와 같은 문제를 피하기가 충분치 못하다. 이상적으로, 부하 관리 시스템은 사용자 뿐만 아니라 전력 공급자(즉, 이용 회사)가 전력 메인에 접속된 부하들에 대해 적어도 어느 정도 제어할 수 있게 해준다.
이들은 실행될 로드 쉐딩(1oad shedding)(즉, 장치들의 선택적인 턴닝 오프, 또는 로드들)과 같은 제어 기능물을 허용해주는 다양한 시스템이 실현될 수 있게 유도해 준다. 예를 들어, 상업적으로 얻을 수 있고 문헌에서 얻을 수 있는 다수의 가정 및 빌딩 자동 시스템이 있다. 많은 이들 자동 시스템은 이용사가 단지 한정된 시간에 기기들이 턴 온 즉 동작되게 스케줄을 짤수 있게 해준다. 어떤 것은 특정 기기가 발표된 높은 속도 또는 높은 수요의 기간 동안에는 동작되지 않게 해준다. 만약 있다면, 전력 공급자가 부하들을 시스템으로 부터 선택적으로(예를 들어, 특정 고객의 목적 특정 부하로) 이동시킬 수 있거나 이들을 정해진 시간 동안에만 턴 온 시킬 수 있게 해주는 것이 아주 소수 있을 수 있다. 폭풍과 같은 자연현상에 의해 발생될 수 있는 비정상적인 전력 또는 극한 기후 상황(예를 들어, 열파 또는 비정상적인 결빙)으로 부터 생길 수 있는 초과적인 부하가 발생되는 경우에는 전기 이용 회사에 중대한 문제가 대두된다. 순간 전력이 복원되거나 선에 많은 단전된 부하가 생기고, 경우에 따라서는 전력 분배 그리드에 연결된 모든 부하 또는 다시 연결된 부하의 통전은 거대한 서지 전류를 발생시키며, 이는 부하. 선 및 트랜스퍼머 인덕턴스에 기인한 큰 과도 전압 스파이크를 유발시킬 수 있고 전력 분배 네트웍를 탈안정화시키며 전력 메인에 연결된 장비에 손상을 줄 수 있다. 안전 특성은 서브스데이션 및 발전기가 오프-선이 되게 스위치시킬 수 있어서 서브스테이션과 발전기가 부하 수요를 맞추기 위해 온-라인으로 될 필요가 있는 바로 그 순간에 장비가 손상되지 않게 된다. 합리적인 전기 이용 회사들은 전력 비상시에 고객이 전력이 복원될 때까지 기기 및 다른 부하를 턴 오프해 줄 것을 라디오 방송국에 방송 요청하여 피해 발생을 방지하고 있다. 이용 회사가 중앙 로케이션으로 부터 그의 서비스 영역 내에 있는 부하에 대한 전력 복원을 제어 및 변화를 줄수 있다면, 그러한 과도 상태의 위협이나 그를 다루기 위한 문제가 상당히 감소될 수 있다. 이용회사 또는 정부 기관은 문제가 되는 상황 동안에 어떤 유형의 부하에는 전력을 선택적으로 분배하고 어떤 형태의 부하로 부터는 전력 공급을 철회할 수 있을 것이다. 예를 들어, 자연 재해 및 과도하게 무더운 여름 날과 같은 피크 부하 시간 동안에는 발전기 또는 분배 시스템을 보호하기 위하여 특정 고객 또는 물 히터, 풀 펌프, 에어 콘디셔너, 또는 일반적으로 낮은 우선 순위(즉, 중요하지 않은) 부하와 같은 특정한 기기에 전력 분배를 할당하는 유효 전력 시스템 관리 플랜이 있을 수 있다. 이러한 방법을 채택하면, 설비 회사는 그러한 극단적 상황을 견딜 수 있게, 서브스테이션 설치 또는 생성 용량에 드는 비용만을 제거할 수 있다.
다른 서비스 공급자 (예를 들면, 수도국, 가스 공급자 및 케이블 텔레비전 회사)는 그들의 고객과 대화하기를 요망하나, 지금까지는 그렇게 하기 위한 시스템이 제한되고, 보급용 통신 네트웍 및 플렉서블 제어 시스템을 설치하는 비용면에서 제한된 값을 갖는다.
상기로부터, 전체적으로 주택용 또는 상업용 설비 고객에 의해시 뿐만 아니라 고객이 조작한 특정 로드에 의해 소비된 에너지 (전릭)을 모니터하기 위한 오토메이션 시스템이 필요하다는 것은 분명하다. 고객이 그러한 로드의 동작을 제어할 수 있게 설비 고객에 의해 쉽게 조작되는 오토메이션 시스템의 필요성이 더욱 존재한다. 바람직하게는, 시스템은 전력 회사에 의해 공급된 에너시 속도 정보 및 고객이 제공한 파라메터에 응답하여 기능하거나 기능하지 않도록 고객이 로드를 프로그램하게 한다. 또한, 전력 회사가 그리한 로드를 선택적으로 제어하게 하는 시스템이 필요하다.
[발명의 요약]
본 발명에 따른 그러한 오토메이션 시스템은 전자 산업 협회의 CEBus와 같은 홈 오토메이션 데이터 버스에 양호하게 기초한 국부 네트웍를 포함하는데, 이를 구현하기 위한 부품은 미국 플로리다주 오칼라 소재의 인텔온 코프레이션(Intellon Corporation)에서 판매하고 있다. 오토메이션 시스템에 의해 제어될 각각의 로드는 제어 모듈을 통해 버스에 접속된다. 제어 모듈은 코맨드에 따라 또는 정전 발생시에, 또는 그 어느 경우에든지 간에, 메인으로부터 로드를 단속시키기 위해서 릴레이 또는 스위치 (이후, 브레이커 또는 회로 브레이커)를 포함할 수 있다. 또한, 제어 모듈은 접속된 로드가 드로잉 전류인지를 결정하기 위한 전류 모니터, 또는 로드에 의해 소비된 전력을 모니터하기 위한 전력 모니터를 포함할 수 있다 (에너지 소비를 계산할 수 있음). 전력 모니터는 로드에 의해 소비되는 전력에 관한 데이터를 질문 메시지에 응답하여 버스 상에 배치할 수 있다. 상기 2가지 형태의 모니터는 로드 상태 또는 로드 상태의 변화를 나타내기 위한 메시지를 버스 상에 배치할 수 있다. 다른 형태의 로드 제어 모듈은 딤머 회로(dimmer circuit)(램프로 사용된 모듈용) 또는 속도 제어 회로(모터로 사용된 모듈용)를 포함할 수 있다. 따라서, 다양한 형태의 제어 모듈이 고려된다. 시스템은 또한 한 쌍의 마이크로컴퓨터를 양호하게 포함한다. 제1 마이크로컴퓨터는 양호하게 전기 설비 전력 미터에 인접한 (또는 그 하우징 내에도) 고객의 건물 외부에 배치된다. 제2 마이크로컴퓨터는 양호하게 고객의 건물 내부에 배치된다. 2개의 마이크로컴퓨터는 서로 통신하고 네트웍/데이터 버스(예를 들면, CEBus 프로토클을 구현하는 CEBus 트랜시버를 사용)를 통해 다양한 로드 제어 모듈과 통신하기 위해 장착된다; 부가적으로, 적어도 제1 마이크로컴퓨터는 양호하게는 소정의 적절한 통신 링크 (전력선 캐리어시스템, 라디오, 전화, 광섬유와 같은, 또는 케이블 텔레비전 네트웍의 사용에 의해)를 통해 설비 회사와 통신하기 위해 장착된다. 양호하게는, 전기 설비 미터는 원격 판독될 수 있는 형태로 되어 있고; 이를 위해 전기 설비 미터에는 버스 트랜시버를 포함하는 CEBus 인터페이스 유닛이 양호하게 제공되어, 전기 설비 미터가 버스를 통해 전송된 코맨드를 사용하여 판독될 수 있다. 따라서, 설비의 와트-시간 미터는 네트웍/데이터 버스를 통해 적어도 하나의 마이크로컴퓨터에 의해 양호하게 판독가능하다. CEBus 프로토콜의 구현이 이용될 수 있으며, 이는 전력-선 캐리어 버전, RF 버전 또는 적외선 전송 버전을 포함한다. CEBus 전력-선 캐리어 기술을 이용하는 것이 바람직하다. CEBus와는 다른 디자인의 데트웍도 사용될 수 있고, 적절한 변형이 있더라도; 한 예는 Echlon's LONWOTKS이다. 네트웍/데이터 버스가 CEBus 시스템 또는 다른 전력-선 캐리어 기술이면, 고객의 건물 내의 모든 데이터 통신은 ac 전력선을 통해 발생한다. 이는 시스템이 특별한 또는 여분의 배선을 설치할 필요없이 소정의 현존하는, 이미 배선된 건물 내에 설치될 수 있음을 의미한다. 그러나, 시스템의 디자인은 새로운 구성에서 로드로부터 스위치를 분리시킬 수 있을 정도로 충분히 플렉서블하고; 2가지 요구는 연속적이지 않으므로, 스위칭 회로는 안정성 향상 및 비용 절감을 위해 서전압 전류에서 동작할 수 있다. 즉, 어플라이언스가 그들 제어 모듈 내의 브레이커를 통해 턴 온 및 턴 오프될 수 있고 이들 브레이커는 전력 메인 상의 CEBus 신호를 통해 제어될 수 있기 때문에, 메인 상에 정당한 신호를 부과할 수 있는 소정의 회로는 어플라이언스의 동작을 실행할 수 있다. 또한, 새로운 주택용 및 상업용 설비의 배선의 상당한 절감은 CEBus-호환성 라이팅 및 어플라이언스가 시장에 나올 때 달성될 수 있다.
건물 내부의 제2 마이크로컴퓨터는 부분적으로 시스템의 입/출력 터미널로서의 역할을 하여, 고객이 파라메터를 설정하고 시스템에 전력 사용 정보에 대해 질의할 수 있게 한다. 이는 고객에 의해 요청된 보고를 디스플레이하고 또한 설비 회사 및 어느 한 마이크로컴퓨터에 의해 전송된 메시지를 디스플레이한다. 제1 마이크로컴퓨터는 마스터 콘트롤러로서 동작하고, 건물 외부 세계와 통신하며,1차 데이터 콜렉터, 및 로드 콘틀로 모듈의 조작자가 되며, 제2 마이크로컴퓨터는 입/출력 서브시스템으로서 동작하고 (고객 입력을 수신하고, 메시지 및 보고를 고객에게 제공 또는 디스플레이함), 특정 백업 기능을 제공하며. 원한다면 2차 콘트롤러로서 동작한다. 선택적으로, 제1 마이크로컴퓨터는 네트웍/버스를 통해 통신하기 위한 서버로서도 사용될 수 있다. 이들 장치는 덤프(dump) 터미널 또는 지능 유닛일 수 있다. 한 예로서, 장치는 다양한 매체용 통신 포트일 수 있으며, 제1 마이크로컴퓨터는 이들 포트간, 또는 소정의 포트와 1개 또는 그 이상의 덤프 터미널 또는 지능 유닛간의 루터로서 동작한다. 다른 예는 제1 마이크로컴퓨터와 대화하는 휴대용 장치일 수 있고, 제1 마이크로컴퓨터는 프로그램, 계산 지원 및 통신 또는 휴대용 장치의 비용을 절감시킬 수 있는 다른 기능을 제공한다; 즉, 휴대용 장치는 제1 마이크로컴퓨터 내에 이미 존재하는 능력을 이용할 수 있다. 그러한 휴대용 장치의 예는 게임 플레이어 또는 케이블 텔레비전 콘트롤러일 수 있다. 예를 들면, 특히 압축 및 스크램블된 디지털 신호일 때의 케이블 텔레비전 신호는 압축 해제 및/또는 디스크램블링을 위해 제1 마이크로컴퓨터 내에 루팅된 다음, 제1 마이크로컴퓨터의 내부 버스 상의 보드 (크리에이티브 랩스 인크,의 TV Coder와 같은)에 의해 아날로그 비디오로 변환될 수 있다. 그 다음, 아날로그 텔레비전 신호는 가정용 텔레비전 세트에 공급될 수 있다. 디지털 텔레비전 세트가 사용가능하면, 압축 또는스크램블된 디지털 신호는 압축 해제 및/또는 디스크램블링을 위해 제1 마이크로컴퓨터 내에 루팅된 다음, 압축 해제, 디스크램블된 디지털 비디오 신호는 디지털 텔레비전 세트에 공급될 수 있다. 휴대용 콘틀롤러는 PLC 또는 RF CEBus 또는 다른 통신 채널을 통해 제1 마이크로컴퓨터와 인터페이스될 수 있어, 관측하기 위한 사용자 요망 채널 (프로그램)을 또는 얻기 위한 사용자 요망 서비스를 제1 마이크로컴퓨터에 나타낸다. 제1 마이크로컴퓨터는 사용자 권한을 입증하기 위한 프로그램을 실행하고, 요금청구서(billing) 또는 다른 정보를 제공하기 위해 케이블 텔레비전 회사의 컴퓨터와 통신할 수 있다. 이는 케이블 텔레비전 프로그래밍을 주문하고 제공하는 데 있어서 큰 가용성을 허용하는데; 예를 들어, 페이-퍼-뷰 시스템 (pay-per-view system)은 제1 마이크로컴퓨터가 사용자에 의해 선택된 채널, 선택에 의해 커버된 시간 및 공급자가 원하는 다른 정보에 대한 메시지를 케이블 텔레비전 공급자에게 전송할 수 있을 때 쉽게 만들어진다. 전용 텍스트 메시지는 사용자와 케이블 텔레비전 (또는 다른 정보) 공급자간에 교환될 수 있어, 고객이 그의 카운트 정보를 텔레비전 또는 제2 마이크로컴퓨터의 디스플레이를 통해 관측할 수 있게한다. 휴대용콘틀롤러는 픽쳐-인-픽처(picture-in-plcture)디스플레이의 생성과 같이, 제1 마이크로 컴퓨터에서 구현될 수 있는 가용 기능들 중에서 선택하는데 사용될 수도 있고, 그 다음, 제1 마이크로컴퓨터는 선택된 기능을 제공하기 위해 필요한 처리를 실행할 수 있다.
전체적인 건물 뿐만 아니라 개별적인 로드의 전력 소비를 모니터하므로써, 고객은 로드 이용에 관한 결정을 고객이 할 수 있게 하는 정보를 크게 취급할 수 있다. 이들 몇및 결정은 전기 설비에 의해 부과된 속도(들)에 따라 조정될 수 있는데, 이는 때때로 설비에 의해 고객에게 방송될 수 있다. 설비 회사는 또한 고객이 설비 회사에 가입하거나 그러한 서비스를 수행하도록 설비 회사에 일임할 때 제1 마이크로컴퓨터로의 메시지를 통해 고객의 로드중 적어도 일부를 제어할 수 있다.
본 발명의 시스템은 또한 독립된 로드 관리를 이용한다. 완전히 독립적으로, 이 시스템은 한편으로는 주택용 또는 상업용 건물에서 장치간 통신 인터페이스로서, 그리고 다른 한편으로는 정보 또는 서비스 공급자 또는 설비로서 사용될 수 있다.
후술하는 바와 같이, 설비 회사란 전후 관계로부터 달리 나타나지 않는 한, 전력을 분배하고 그 전력의 다이렉트 발생기이거나 아닐 수 있는 설비를 포함하는 것으로 이해되어진다. 그러나, 본 발명의 많은 특징들은 마찬가지로, 다른 설비 및 논-설비 서비스 공급자에도 가치가 있다.
본 발명의 상기 및 다른 특징, 장점 및 목적은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 예시적 실시예의 블럭도.
도 2는 도 1의 예시적 실시예에 따른 제1 마이크로컴퓨터의 블럭도.
도 3은 도 1의 예시적 실시예에 따른 제2 마이크로컴퓨터의 블럭도.
도 4는 도 2 및 도 3의 마이크로컴퓨터 상에서 실행하는 프로그램의 제1 실시예에 대한 조합 블럭도 및 하이-레벨 소포트웨어 프로세스 다이어그램/순서도.
도 5는 상기 실시예에 따른 제1 데이터 구조의 다이어그램 설명도.
도 6은 상기 실시예에 따른 제2 데이터 구조의 다이어그램 설명도.
도 7은 특히, 상업용 건물 용도인 상기 실시예에 따른 제3 데이터 구조의 다이어그램 설명도.
도 8은 상기 실시예에 따른 제4 데이터 구조의 다이어그램 설명도.
도 9는 상기 실시예에 따른 제5 데이터 구조의 다이어그램 설명도.
도 10은 상기 실시예에 따른 제6 데이터 구조의 다이어그램 설명도.
도 11은 고객이 특정 기능을 선택할 수 있게 하기 위한, 도 4의 단계 36C에의해 제공된 본 발명에 따른 예시적 입력 스크린의 설명도.
도 12는 고객이 특정 장치-상세 정보롤 입력시킬 수 있게 하기 위한, 본 발명에 따른 예시적 입력 스크린의 설명도.
도 13은 고객이 특정 이벤트를 스케쥴할 수 있게 하기 위한, 본 발명에 따른 예시적 입력 스크린의 실명도.
도 14는 고객이 시스템으로부터 로드 장치를 제거할 수 있게 하기 위한 예시적 입력 스크린의 설명도.
도 15는 고객이 에너지 속도를 입력시킬 수 있게 하기 위한 예시적 입력 스크린의 설명도.
도 16은 제1 및 제2 마이크로컴퓨터의 데이터 구조를 동기시키기 위해 제1 마이크로컴퓨터에서 실행될 단계들의 순서도.
도 17은 제1 및 제2 마이크로컴퓨터의 데이터 구조를 동기시키기 위해 제2 마이크로컴퓨터에서 실행될 단계들의 순서도.
도 18은 도 2 및 도 3의 마이크로컴퓨터 상에서 실행하는 프로그램의 제2 실시예에 대한 조합 블럭도 및 하이-레벨 소포트웨어 프로세스 다이어그램/순서도.
도 19는 도 18의 조작자 선정 모듈 내의 가용 기능들 중에서 선택하기 위해 본 발명의 사용자가 사용하기 위한 예시적 스크린의 회화도.
도 20은 도 19의 스크린 상의 판독 미터 기능을 사용자가 선택함에 따라 미터 판독을 나타내는 예시적 스크린의 회화도.
도 21은 도 l9의 스크린 상의 보고 기능을 사용자가 선정할 때 이용가능한 선택을 나타내는 예시적 스크린의 회학도.
도 22는 도 19의 스크린 상의 보고의 형태를 사용자가 선정할 때 데일리 로드 및 요구 보고를 나타내는 예시적 스크린의 회화도.
도 23은 도 19의 스크린 내의 그래프 기능을 사용자가 선정할 때 이용가능한 선택을 나타내는 예시적 스크린의 회화도.
도 24는 복수개의 분기 회로 내의 전류를 모니터하고, 로드 장치룔 원격으로 턴 온 또는 턴 오프시키기 위한, 본 발명에 따른 로드 제어 모듈의 개략적 회로도.
도 25는 도 24의 마이크로콘트롤러 내에서 실행될 예시적 프로그램의 순서도.
도 26은 복수개의 분기 회로 내에서 소비된 전력을 모니터하기 위한, 본 발명에 따른 로드 제어 모듈의 개략적 회로도.
도 27은 도 26의 마이크로콘트롤러 내에서 실행될 예시적 프로그램의 순서도.
도 28은 로드 셰딩 기능을 구현하기 위해 제1 마이크로컴퓨터 내에서 실행될 예시적 프로그램의 순서도.
도 29는 동일 날자 동안 고객의 실제 에너지 소비의 플롯에 대해서 일치된, 하루보다 상당히 긴 시간 간격에 걸쳐 측정된, 하루 주기에 걸친 시간의 함수로서, 고객의 평균 에너지 사용의 플롯을 나타내는 본 발명의 특징에 따른 예시적 출력 스크린의 카피이다.
도 30은 모니터된 로드 각각에 의해 그리고 모든 비-모니터된 로드에 의해 집합적으로 사용된 전기 에너지에 대해, 고객 (예를 들면, 가족)에 의해 발생된 비용을 소정 기간 (예를 들면, 일주일) 동안 나타내기 위한 본 발명에 의해 제공될 수 있는 그래픽 보고의 설명도.
도 31은 고객 (예를 들면, 가족)에 의해 발생된 전체 전기 에너지 비용, 및 모니터된 로드 각각에 의해 그리고 모든 비-모니터된 로드에 의해 집합적으로 사용된 선체 전기 에너지에 대한 분배를, 하루의 시간 함수로서 나타내기 위한 본 발명에 의해 제공될 수 있는 그래픽 보고의 설명도.
도 32는 모니터된 로드 각각을 그리고 모든 비-모니터된 로드를 집합적으로 동직시키기 위해, 고객 (예를 들면, 가족)에 의해 발생된 전기 에너지의 평균 비용을, 선택된 날 동안 나타내기 위한 본 발명에 의해 제공될 수 있는 그래픽 보고의 설명도.
도 33은 에어컨과 같은 선택된 모니터된 로드를 동작시키는데 사용된 전기 에너지에 대해 각 달의 비용을 1년 내내 나타내기 위한 본 발명에 의해 제공될 수 있는 그래픽 보고의 설명도.
도 34는 보고 기간이 1년인 것을 제의하고는, 도 30과 유사한 보고의 설명도
도 35는 소위 에너지 사용 속도계를 나타내는 본 발명의 특징에 따른 예시적 출력 스크린의 복사본.
도 36은 고객의 일일 전기 에니지 사용량을 나타내는 본 발명에 따른 예시적 출력 스크린의 복사본.
도 37은 하루 일정 동안 고객의 로드 지속 기간의 분배, 즉 소정 레벨 (최대값의 분수로서 표시됨)에서 장기간 에너지가 어떻게 소모되었는 시를 나타내는 본 발명에 따른 예시적 출력 스크린의 복사본.
도 38은 설정된 조건에 따라 로드 장치를 턴 온 또는 턴 오프시키기 위한 제1 마이크로컴퓨터 내의 실행을 위한 본 발명에 따른 프로그램의 순서도.
도 39는 고객 및/또는 설비 회사에 의해 미리 설정된 전체 시간. 날자 제한 또는 비용 제한에 따라 로드 장치를 턴 온 또는 턴 오프시키기 위한 제1 마이크로컴퓨터 내의 실행을 위한 본 발명에 따른 프로그램의 순서도.
도 40은 고객 및/또는 설비 회사에 의해 미리 설정된 전체 시간 또는 에너지 비용 제한에 따라 로드 장치를 턴 온 또는 턴 오프시키기 위한 제1 마이크로컴퓨터 내의 실행을 위한 본 발명에 따른 프로그램의 순서도.
[발명의 상세한 설명]
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 관리 시스템의 예시적 구현의 블럭도가 도시되어 있다. 시스템(10)은 통신 인터페이스 유닛(16) 및 제1 마이크로컴퓨터(18)을 갖는 고객의 건물 외부 유닛(CPEU)(12);후술하는 예시적 형태에서 전력선 캐리어(PLC) 버스인 국부 네트웍 통신 매체(20)7 제2 마이크로컴퓨터(22);다수의 로드 센싱 및/또는 로드 제어 모듈(24);1개 또는 그 이상의 조건 검출기(26)(예를 들면, 온도 센서, 모션 센서, 버글러 알람(burglar alarms), 등등);및 후술하는 1개 또는 그 이상의 기능을 가지나 이에 국한되지는 않는 다양한 기능들을 구현하기 위해 2개의 마이크로컴퓨터 상에서 실행된 컴퓨터 프로그램(이후, 상세함)을 포함한다. 바람직하게는, 시스템은 또한 전기적-판독가능 와트-시간 (즉, 에너지 사용량) 미터(14)를 포함하는데, 이를 통해 전력이 ac 분배 메인(15)로부터 시스템의 나머지 부분으로 공급된다. 로드 제어 모듈(24)들은 서로 다른 형태일 수 있는데, 예를 들면, 이들 중 몇몇은 심플 온-오프 스위치일 수 있고, 다른 것은 전류 또는 전력 센서를 포함할 수도 있다. 부가적으로, 시스템은 선택적으로 1개 또는 그 이상익 다른 특정의 단일-또는 다중 용도 입력, 출력 또는 입/출력 장치(일반적으로 참조번호 27로 도시됨)를 포함하며, 이들 모두는 제1 마이크로컴퓨터와 통신하기 위한 버스(20)을 사용하고 소정의 원하는 프로그램이 실행될 수 있는 제1 마이크로컴퓨터의 계산 능력을 이용한다. 이들 부가 장치들은 다양한 다른 영역에서 고객의 통신 및 정보 요구를 충족시킬 수 있다.
모든 경우에 있어서, 컴퓨터에 ac 전력의 공급, 버스 상의 로드 및 다른 장치는 설명의 간략화를 위해서 생략된다. 또한, 각각의 컴퓨터 또는 다른 장치는 버스에 접속하기 위한 버스 인터페이스 유닛을 가져야 하고, 버스 프로토콜을 구현하여야 하며; 이들 인터페이스 유닛은 함축되어 있어, 복잡함을 방지하기 위해 명확히 도시되지는 않는다.
2개의 마이크로컴퓨터 둘다는 예를 들어, 인텔 x86 패밀리 프로세서, 파워 PC 패밀리 마이크로프로세서, 또는 그와 같은 것의 프로세서 상에서 IBM 또는 마이크로소프트사의 DOS 운영 체계의 버전을 실행히는 lBM-호환성 퍼스널 컴퓨터이다. 예시적 실시예에서, 제1 마이크로컴퓨터는 프로세서로서 미국 뉴욕주 아몬크 및 노쓰캐롤라이나주 리서치 트라이앵글 파크에 소재하는 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션(IBM)의 파워 PC 403GA 내장형 콘트롤러를 사용하고, 제2 마이크로컴퓨터는 소정의 인텔 x86 패밀리 프로세서 등을 사용하는 것으로 예상된다 프로세서들 둘다는 D○S 운영 체계의 버전을 실행할 수 있고 인터럽트-구동될 수 있다; 그러나, 제1 마이크로컴퓨터가 서버로서 동작할 때 특히 바람직한데, 여기에서 논의된 대로, 제1 마이크로컴퓨터가 마이크로웨어 시스템 코포레이션(미국 아이오와주 데몬스 소재)의 Ultra C 프로그래밍 언어로 기록된 프로그램을 이용하여, IBM의 OS/9 운영 체게와 같은 멀티태스킹 운영 체계를 실행한다. 물론, 다른 프로세서 및 운영 체계가 사용될 수 있고; 프로세서 및 운영 체계의 선정은 본 발명의 중요한 특징은 아니다. 그러나, 산업 표준 마이크로컴퓨터 아키텍쳐의 사용은 비용을 감소시키며 모뎀, 루터, 브루터 및 다른 통신 제품과 같은 다양한 입/출력 부품을 손쉽게 사용할 수 있게 하는 장점을 가진다. 제1 마이크로컴퓨터의 블럭도는 도 2에 도시된다. 도면에 도시된 바와 같이, 마이크로컴퓨터(18)은 마이크로프로세서(18-A), 메모리(18-B), 적어도 하나의 입-출력(IO) 장치(18-C), 마이크로프로세서(18-A) 상에서 실행하는 1개 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램(18-E), 및 이들 소자들이 통신할 수 있게 하는 1개 또는 그 이상의 내부 버스(18-D)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램(18-E)는 제1 마이크로컴퓨터의 동작을 제어하기 위해 메모리(18-B)에 저장된 데이터 구조 내의 데이터와 대화식으로 동작한다. 입-출력(IO) 장치(18-C)는 설비 회사와 통신하기 위한 적어도 하나의 장치와, 제2 마이크로컴퓨터 및 로드 제어 모듈과 통신하기 위한 하나의 장치와, 와트-시간 미터에 질의하기 위한 하나의 장치를 포함한다. 전력-선 캐리어 기술이 이들 모든 통신을 수행하는데 사용되면, 이는 단일 I/O 장치(18-C)을 사용할 수 있고; 그렇지 않다면 개별 I/O 장치가 이들 통신 서비스 중 하나 또는 그 이상의 서비스를 위해 필요할 수도 있다. 콘넥터들은 예를 들어, I/O 장치용 플러그-인 회로 카드틀 수용할 수 있게 버스(18-D)들 중 하나의 버스 상에 제공된다. 버스 및 콘넥터는 바람직하게는 ISA 또는 PCMCIA 표준과 같은 산업 표준 인터페이스에 일치한다. 예를 들면, ISA 무선 주파수 데트웍 인터페이스 (트랜시버 및 제어 로직을 포함) 카드는 시스템과 설비 회사간의 통신에 사용하기 위한 하나의 콘넥터(18-Fl) 내에 플러그될 수 있으며, CEBus 인터페이스 노드 (즉, 트랜시버 및 제어 로직)은 제1 마이크로컴퓨터와 로드 제어 모듈간의 통신에 사용하기 위한 다른 콘넥터(18-F2) 내에 플러그될 수 있다. 메모리(18-B)는 소정량의 불휘발성 메모리를 양호하게 포함하는데, 이 메모리 내에는 그 중에서도 특히, 정전 및 인터럽션 중에도 바람직하게 포함되어 있는 히스토리컬 데이터를 갖는 저장된 데이터 구조가 있을 수 있고; 플래쉬 RAM은 다른 메모리 형대가 충족되더라도, 이러한 용도에 적합하다고 여겨진다. 제1 마이크로컴퓨터는 키보드를 필요로 하지 않고, 디스플레이도 필요로 하지 않는다 (설치 및 고장 진단 용도를 위해 선택적으로 제공된다는 것을 제외하고는). 바람직하게, 이는 건물로의 전기 서비스 입구에서, 와트-시간 미터 옆에 있는 고객의 건물 외벽 상에 또는 바로 인접해 있는 방수 및 밀폐 하우징 내에 포함된다.
제2 마이크로컴퓨터(22)의 블럭도는 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 마이크로컴퓨터(22)는 마이크로프로세서(22-A), 메모리(22-B), 유저-대화식 I/O 서브시트템 또는 장치(22-C)를 포함하며, 이들은 하나 또는 그 이상의 내부 버스(22-D)를 통해 통신한다. 컴퓨터 프로그램(22-F)들은 마이크로컴퓨터(22)의 기능성을 구현하도록 마이크로프로세서(22-A)에 의해 시리행된다. 제2 마이크로컴퓨터는 고객의 건물에서 소정의 편리한 장소에 배치될 수 있다. 제1 마이크로컴퓨터와 통신하기 위한 적절한 네트웍/버스 인터페이스(예를 들면, CEBus PLC 인터페이스), 및 기술된 적절한 컴퓨터 프로그램이 제공된다면, 이는 실제로 고객이 이미 소유하고 있는 마이크로컴퓨터일 수 있다.
유저-대화식 I/O 서브시스템(22-E)는 예를 들어, 가시 출력을 디스플레이하고 유저로부터 입력 선택을 수신하기 위한 터치 스크린(22-F)들은 마이크로컴퓨터(22)의 기능성을 구현하도록 마이크로프로세서(22-A)에 의해 실행된다. 제2 마이크로컴퓨터는 고객의 건물에서 소정의 편리한 장소에 배치될 수 있다. 제1 마이크로컴퓨터와 통신하기 위한 적절한 네트웍/버스 인터페이스(예를 들면, CEBus PLC 인터페이스), 및 기술된 적절한 컴퓨터 프로그램이 제공된다면, 이는 실제로 고객이 이미 소유하고 있는 마이크로컴퓨터일 수 있다.
유저-대화식 I/O 서브시스템(22-E)는 예를 들어, 가시 출력을 디스플레이하고 유저로부터 입력 선택을 수신하기 위한 터치 스크린(22-E1)을 포함할 수 있다. 원한다면, 키보드(22-E2), 음성-인식 또는 다른 입력 장치(도시안됨) 또한 부가될 수 있다. (비록, 모든 I/O 서브시스템이 버스(22-D)(들)을 통해 통신하는 것으로 도시되더라도, 이는 본 발명의 이해와 무관한 상세 설명을 피하기 위해 도시되지 않은 특정 키보드 핸들러를 통해 마이크로프로세서와 통신하기 위한 키보드에 관한 통상적인 실예임을 알 수 있을 것이다). I/O 장치(22-C)는 제1 마이크로컴퓨터와 통신하기 위한 적어도 하나의 장치를 포함하고, 상술한 바와 같이, 양호하게는 전력-선 캐리어 기술은 이들 모든 통신을 수행하는데 사용된다. 콘넥터(도시안됨)는 예를 들어, I/O 장치용 플러그-인 회로 카드를 수용하도록 버스(22-D)들 중 한 버스 상에 제공될 수 있다. 버스 및 콘넥터들은 양호하게 ISA 또는 PCMCIA 표준과 같은 산업 표준 인터페이스에 일치한다. 예를 들면, CEBus 인터페이스는 제1 마이크로컴퓨터와의 통신에 사용하기 위한 하나의 그러한 콘넥터 내에 플러그될 수 있다.
도1의 시스템은 제1 마이크로컴퓨터를 작동하는 제 1 컴퓨터 프로그램 CPEU_PGM 및 제2 마이크로컴퓨터를 작동하는 제2 컴퓨터 프로그램 USER_PGM을 사용한다. CPEU_PGM 프로그램은 주 제어 프로그램이다. 그것은 부하(전류 및 전력) 모니터링을 초기화하여, 히스토리 데이터를 저장하여 적산 전력계(watt-hour meter) 판독을 수행하며 요청된 부하 턴 온/턴 오프 이벤트를 실행하며 설비 회사로부터의 통신을 모니터한다. 또한, 여기에 명시된 다양한 다른 기능을 수행할 수도 있거나, 이들 다른 기능은 멀티테스팅 동작 시스템 하에서 동시에 수행되거나 적절한 인터럽트 신호에 응답하여 선택적으로 실행될 수 있는 다른 프로그램에 의해 달성될 수도 있다. CPEU_PGM 프로그램은 시스템과 고객의 인터 페이스이다: 이 프로그램은 CPEU_PGM 프로그램으로 부터의 히스토리 데이터를 어셈블하여 그 데이터를 고객용 보고로 포맷시켜, 고객이 턴 온/턴 오프 이벤트 상태의 시간을 스케줄하도록 하며 그 상태를 실행용의 CPEU_PGM 프로그램을 각각이 실행하는 다중 제2 마이크로컴퓨터를 사용할 필요가 있을 수도 있다. 이러한 구성에 있어서, CPEU_PGM 프로그램을 실행하는 제1 마이크로컴퓨터는 화일 서버로서 기능하며 정보 및 통신 서비스의 내부 및 외부원이 있는 정보 및 제어 시스템의 중부가 된다.
고 레벨 소프트웨어 프로세스 개략도/흐름도가 도 4에 보다 상세히 도시되어 있다. CPEU_PGM 프로그램(34)의 구조는 점선(30)의 좌측에 도시되어 있으며, USER_PGM 프로그램(36)의 구조는 점선(30)익 우측에 도시되어 있다. CPEU_PGM 프로그램과 USER_PGM 프로그램간의 통신은 선(32)로 나타낸다.
CPEU_PGM 프로그램(34)는 프로세스 데이터 요청 모듈(34A), 프로세스 부하 분산 요청 모듈(Process Load Shedding Requests Module;34B), 수신 전류 에너지 프라이싱 정보 모듈(34C), 폴 및 저장 모듈(Poll and Store Module;34D). 제어 장치 모듈(34E) 및 스케줄된 이벤트 수행 모듈(Perform Scheduled Event Module;34F)의 6개의 모듈을 포함한다. 이러한 6개의 모듈은 도시된 바와 같이 루프로 순차적으로 실행된다. 그러나, 각 모듈 실행 중에, 모듈에 할당된 전체 업무가 완료되지 않으며 업무의 한 세그먼트가 완료된다. 그 세그먼트는 일반적으로 하나의 장치, 이벤트 또는 다른 적절한 퀀텀에 대해 모듈 동작을 완료한다. 예를 들어, 폴 미터 모듈(34D)는 제1 모듈 통과 중에 CEBus 조사 메시지를 발생함으로써 적산 전력계의 판독을 개시하고 판독이 개시되었다는 것을 나타내기 위해 타이머를 개시하여 소정의 메모리 위치 내의 상태 플래그(도시되지 않음)를 설정(세트)한다. 모듈의 연속 통과시, 상태 플래그가 검사되어 그것이 세트 상태에 있다고 판정하면, 판독이 완료되고 데이터가 검색된 후 플래그가 리셋된다. 유사하게, 제어 모듈(34E)는 각 패스마다 통상 DEVICE 데이터 내의 하나의 기입만으로 처리한다. 이 경우, 후술되는 바와 같은 장치 포인터는 선정된 메모리 위치에 기록되며 패스로부터 패스로 모듈의 동작을 제어하는데 사용된다. 장치 포인터는 다음 패스시 모듈에 의해 처리될 장치를 식별한다. 그것은 각각 모듈각 패스한 후 업데이트된다. 포인터는 또한 스케줄된 이벤트 및 부하(장치) 분산의 제어를 세그먼트하는 데 사용된다. 모듈 업무의 이러한 세그먼트는 개시 완료에 수초가 필요한 업무의 경우에 발생되는 처리 지연을 피하여 부하 분산 명령의 적절한 수신과 같은 잠재적으로 보다 급한 업무로의 패스를 제어한다. 모듈(34A-34F)의 동작이 보다 상세히 후술될 것이다.
USER_PGM 프로그램(36)은 보다 복잡한 상호 관계에 있는 8개의 모듈(36A-36H)을 포함한다. CPEU_PGM 프로그램(36A)과의 동기 회로부터, 디스플레이 히스토리 및 메뉴 모듈(36B)로 제어된다. 디스플레이 전류 사용 모니터 모듈(36D)는 조작자 선택 모듈로부터 또는 그 모듈 내에서 동작하며, 디스플레이 스크린의 일부에 현재 전력 사용 및 다른 선택된 정보를 보여주며, 스크린의 나머지의 적어도 한 부분에 조작자 선택 모듈로부터 사용가능한 조작자 선택 사항을 보여준다. 조작자 선택 모듈(36C)에 의해 얻어진 조작자 입력의 수신에 이어, 4개의 모듈(36E-36H)중 하나 이상이 실행되어 동작 입력에 대응하여 적절한 작용을 수행한다. 부가 제어된 보고 장치 모듈(36F)은 시스템에 의해 제어되거나 시스템에 보고 되는 하나의 장치(즉, 부하)를 시스템에 부가한다. 삭제 장치 모듈(36F)은 시스템 (즉. 그외에 논의되는 데이터 구조)으로부터 시스템에 의해 제어되거나 시스템에 통지되는 장치(즉, 부하)를 제거한다. 부가/삭제 온/오프 이벤트 모듈(36G)는 부하를 온 또는 오프시키기 위해 시간 또는 조건에 따른 이벤트에 대한 임의의 변화를 시스템 제어 저장 장치에 기록한다. 장치가 온 및 오프될 뿐만 아니라, 딤(dimmed)될 수 있는 경우(임의의 X10 타입 광 제어기 및 CEBus 디머 모듈, 예를 들어 Intellon TCMl036 모듈 등), 온/오프 이벤트는 장치에 대한 디밍 레벨(예를 들어, 전체 규모의 속도)을 설정하기 위한 필드를 포함할 수 있다 (X10 프로토콜은 상업적으로 설정된 표준의 PLC 제어 장치이며, CEBus 프로토콜의 대안이다). 마침내, 디스플레이 보고 모듈(36H)은 고객에 의해 요청된 임의의 보고를 제2 마이크로컴퓨터의 출력 장치 상에 디스플레이한다. 모듈(36E-36H)로 부터, 교환될 정보가 존재하는 경우, CPEU_PGM 프로그램(34)에 데이터를 송신하거나 그것으로부터 데이터를 수신하기 위해 CPEU-PGM 모듈(36A)와의 동기화를 위해 제어가 복귀된다.
CPEU_PGM 모듈의 설명으로 돌아가기 전에, 고객 전제의 부하 및 전체적으로 전재된 그들 부하의 에너지 및 전력 사용에 대한 정보가 데이터 구조 또는 38(도 4)에 나타난 구조로 유지되며 메모리(18-B) 내에 물리적으로 배치된다. 그것이 온되면, 제2 마이크로컴퓨터는 메모리(22-B)(메모리(22-B)는 양호하게는 RAM Eh는 다른 임시 저장 장치 이외에 데이터 구조(39)를 홀딩하기 위한 하드 디스크 드라이브 또는 다른 비활성 저장 매체(22-B)를 포함한다) 내에 실질적으로 중복된 데이터 구조(39) 세트를 보유한다. 이러한 데이터 구조에 대해 논의하면, 다음의 종래 구조가 사용된다: 데이터 구조의 명칭은 상부 케이스(도면 전역에, 하부 케이스가 사용될 것임)에 주어지며, 파라메타의 명칭은 이텔릭체를 사용하여(로마자 형으로 도면에 사용됨) 주어진다.
이제, 도 5를 참조하면, 제1 데이터 구조(42) CUSTOMER는 cost_kwh 필드(42A), 고객 이름 name 필드(42B), 고객의 어드레스 addr 필드(42C) 및 고객의 계좌 번호 acct 필드(42D)가 고객에게 부과될 때 에너지 속도 또는 속도 코드 와 같은 다수의 필드를 포함한다. (각 필드의 크기는 디자인 선택 사항의 문제이며, 실제로 add 필드와 같은 주어진 필드는 거리, 도시, 주 및 어드레스의 짚 코드부와 같은 구성 정보용의 보다 작은 펄드로 분할될 수도 있다. 적용가능한 속도들 사이에 전환하기 위해 다중 속도가 하루중 여러 시간대에 소비되는 전력의 상이한 속도와 같은 고객의 비용 청구에 적용되는 경우, 이 경우 더중 cost-kwh 필드가 존재하며, 설비 회사는 속도를 선택하기 위해 다른 필드를 전환하는 명령을 방송할 수도 있거나, CUSTOMER 데이터 구조는 cost-kwh 필드를 그것이 적용되는 관련 시간과 관련시키는 필드를 가질 수도 있다.
제2 데이터 구조(44; 도 6) 장치는 모니터되거나 제어될 부하 장치마다 하나의 기입을 갖는 데이터 구조로서 배열된다. 각 로드의 경우, 데이터 구조는 양호하게는, 분리 필드 내의 다음의 정보, 온될 때 정상적으로 소비되는 장치 전력 watt(44A), 온될 때 정상적으로 소비되는 전류 amps(44B), 온될 때 장치 양단의 전압 volt(44C), 반응성 부하인 경우 장치의 출력률 power_factor(44D), 장치가 예를 들어 저항성, 유도성 또는 형광성인 부하의 종류를 나타내는 코드 1oad_type(44E), 부하 분산 동작(후술될 것임)에 사용되는 장징치의 우선 코드 prioprity(44F), X10 형태의 장치용의 장치의 어드레스의 번호 필드로서 사용될 수도 있는 제1 어드레스 코드 code-number(44G), X10 형 장치용의 장치의 어드레스의 문자 필드로서 사용될 수도 있는 제2 어드레스 코드 code_letter(44H), CEBus형 장치용의 하우스 코드로서 사용될 수도 있는 제3 어드레스 코드 cebus_unit(44J),고객에 의해 제공된 장치(텍스트)의 설명 desc(44K), 고객에 의해 제공된 장치 위치의 텍스트 상태 1ocation(44L), 장치의 전류 온/오프 또는 다른 상태 status(44M), 장치가 당일에 얼마나 오래(누적하여) 온되는 지를 나타내는 카운트 current-hours(44N), 당월에 장치가 얼마나 오래(누적하여) 온되는 지를 나타내는 카운트 mtd-hours(44O), 지난달 동안 장치가 얼마나 오래 온되었는지를 나타내는 카운트 1ast_month (41P), 현재 날까지 일년간 장치가 얼마나 오래 온되었는지를 나타내는 카운트 yid-hours(44Q), 및 ACK 신호를 제공하는 지를 CEBus 장치에 대해 나타내는 플래그 cebus-noack(44R)를 실질적으로 보유한다. 부가 필드가 요구되어 부가될 수도 있으며 특정 실시예(기술된 실시예 제의)에서 요구되시 않는 상기 필드 중 임의의 필드는 생략될 수도 있으며, 물론 도면에 도시된 데이터 구조는 단지 도시적이다. 예를 들어, 한쌍의 필드(#A 및 44B)의 여러 경우는 다중 소비 레벨(예를 들어, 다중 속도 모터)이 가능한 장치에 제공될 수도 있다. 컴퓨터 프로그래밍 분야의 숙련자들은 C 프로그래밍 언어의 표시법을 사용하여 도시되는 데이터 구조를 인지할 수 있다. 그러나, C 언어 사용은 한정하려는 의미가 아니라 본 발명의 프로세스 및 데이터 구조를 수행하기 위해 종래의 프로그래밍 언어가 사용될 수 있다.
예시적 실시예에서, 필드(44N-44Q) 내의 데이터는 임의의 손쉬운 크기 단위로 양자화될 수도 있으며, 그것은 데이터가 얼마나 자주 샘플링되어 저장되어야 하는지에 대해 설계 선택 사항의 문제이다, 저장 이벤트당 30초의 간격은 보고에서 사용가능한 데이터 및 정보를 저장할 필요가 있는 메모리량 사이에 적당한 트레이드오프를 제공한다고 믿어지고 있다. 즉, 소정의 에너지 소비량당 발생되는 적산 전력계 출력 틱(tick)이 누적되고 전력계가 판독되어 매 간격 예를 들어, 30초마다 한번씩 매 간격마다 한번씩 데이터 화일에 저장한다.
주요한 반응성 부하를 갖는 고객 또는 다른 사람들의 경우, DEVICE 데이터 구조는 COMMERCIAL 데이터 구조(48)와 함께(또는 필요하다면, 대체되기도 함) 부가될 수도 있다(도 7). 이러한 데이터 구조는 예를 들어, 선택된 간격에 걸쳐 장치의 소비 계산치, 간격 번호 또는 시간에 의한 간격의 식별(예를 들어, 년(49A), 월(49B), 일(49C), 시(49D) 및 시간 내의 위치(49G)), 분으로 된 간격 크기(49G), 상기 간격 동안 부하가 온되는 분의 수(49L) 또는 등가적으로 그 간격 동안 온 또는 오프되는 부하 시간, 간격 동안의 요청(즉, 분으로 간격 길이에 의해 분할된 kwh시간 60분)(48K), 전제에서 다중 미터인 이벤트에서 관련된 미터 식별 번호(48F), 간격 말단에서 판독하는 미터(48M), 및 간격 길이가 정해지지 않은 경우 간격의 길이(48N)과 같은 정보를 kwh(48H), kvah(48I), kvath(48J) 단위로 포함하는 필드(49A-49N)를 가질 수도 있다. 데이터 및 시간 필드는 데이터 구조가 날짜 및 시간에 대해 셀프-인덱싱일 수 있기 때문에 선택적이다. 원형 열로서 플래시 메모리를 사용하여 예를 들어 매 15분마다 기록이 이루어지면, 열 내의 위치(즉, 현재 기입과 관련된 기입의 메모리 내의 어드레스)는 기입이 현재 데이터 및 시간에 비해 얼마나 오래되었는지를 명백하게 나타낸다. 15분 기록 간격을 이용하면, 오직 2MB의 저장만이 2년 데이터를 기록할 필요가 있다.
도 8-10을 참조하면, 시스템에 의해 보유된 부가 데이터 구조는 미터 히스토리 테이블(MERE;52), 전력 소비량이 모니터되는 적어도 각각의 장치의 경우의 장치 히스토리 테이블(DEVICE HISTORY;54) 및 TIMED(즉, 스케줄된) EVENT 리스트[(56)또한 이벤트 데이블이라 칭한다]를 포함한다.
METER 테이블(52)는 예를 들어 각 미터 판독에 관련한 정보를 기록하는 필드(53A-53H)를 포함한다. 이러한 정보는 미터의 전자 어드레스의 제1 부분을 형성하는 CEBus 하우스(또는 상업적 건물) 코드 CEBus_hc(53A), 미터의 전자 어드레스의 제2 부분을 형성하는 CEBus 유닛 코드 cebus-unit(53B), 기록된 최종 미터 판독 current(53C), 하루중 각 시간당 하나씩 24 기입을 갖는 제1 테이블에서 대응하는 시간 동안 제1 미터 판독 current_start(53D), 그러한 제2 테이블에서 대응하는 시간동안 최종 미터 판독 curent_reading(53E), 그러한 제3 테이블에서 시간당 당일을 제외하고 해당 달에 사용된 축적 에너지 mid(53F), 제4의 테이블에서 시간당 당일을 제외한 당일까지 전체 년 동안 사용된 총 에너지 ytd(53H) 중 몇몇 또는 모든 사항을 포함할 수도 있다.
DEVICE HISTORY 테이블(54;도 9)(모니터된 장치당 하나, 양호하게는 테이블에서 55A라 명칭됨)은 측정된 간격마다 선정된 패턴으로 배열된 데이터를 포함하는 기록을 저장한다. 데이터 구조의 구성을 좀더 생생하게 묘사하기 위해, C코드를 사용하지 않고 개략적으로 도시한다. 각 기록은 다음 측정 전압 volt(55B), 위상내 전류 current(in_phase)(55C), 반응 전류 current(reactive)(55D), 간격 내에서 소비된 kwh kwh(55E), 간격 내에서 소비된 kvah kvah(55F), 및 가반응 부하의 경우 간격 내에서 소비된 kvarh kvarh(55G) 중 하나 이상을 기록하는 필드를 포함한다. 기록용 테이블의 어드레스(즉, 제1 기입)가 테이블 기입의 날짜 및 시간과 상관(예를 들이, 인덱싱 스킴을 통해)되는 경우, 이들을 연산할 수 있기 때문에, 기록의 일부로서 날짜와 시간을 기록할 필요가 엾다. 예를 들어, 테이블 기입이 매 15분 마다 행해지고, 연속적인 기입이 연속적인 위치에서 행해지면, 현재 기입의 10번째 전의 기입이 150분 전과 관련된 간격으로 행해전다는 것을 쉽게 확인할 수 있다. 장치 전압이 일정치로 가정될 수 있으면, 필드 볼트는 때 기록시가 아니라, 테이블에서 한번만 제공되어야 한다. 따라서, 장치의 측정은 필드당 8바이트를 소비하고 측정치 세트(kwh, kvah, 및 kvarh를 포함)가 매 15분 마다 저장되면, 장치에 대한 2년의 히스토리는 약 1.7MB에 저장될 수 있다. 이것은 kvah를 저장하지 않음으로써 감소될 수 있고, 대신에 이것을 관계 (kvah)2=(kwh)2+(kvarh)2로 부터 연산한다. 테이블의 기록 어드레스기 상기한 방법으로 인덱스되지 않으면, 날짜와 시간 간격을 포함하는 레코드 필드에 포함되어야 한다. 각 레코드에 기록된 각 필드는 2년 간격을 커버하기 위해서는 1/2 메가바이트 약간 이상을 소비하게 된다.
여기에서 설명되는 데이터 각각에 나타난 구조는 오직 예시적인 것으로, 다른 적당한 데이터 구조가 본 기술의 당업자 및 이들을 보조하는 컴퓨터 사이언시스트에게는 명백하게 될 것이다. 다른 고객들이 다른 정보 욕구를 가질 수 있다는 것이 이해되기 때문에, DEVICE 및 COMMERCIAL 데이터 구조의 여러 하이브리드를 포함하는 다른 적당한 데이터 구조를 형성 및 유지할 수 있다.
도 11-15는 사용자 지정 가능한 파라미터의 기입을 성취하기 위해서 제2 마이크로컴퓨터(22)의 디스플레이상에서 고객에게 제시된 몇몇 스크런을 설명한다.
도 11의 디스플레이가 단계 36C(도 4)에 의해 제공되면, 장치 부가μ 버튼(62)과 같은, 버튼을 선택하여 고객이 옵션을 선택하도록 한다. 장치 부가 버튼이 선택되면, 다음에 고객에게 종래의 방법으로 기입된 여러 데이터가 있는 도 12의 스크린이 제시되고, 이에 이어 고객은 Fl0 키이를 사용하여 기입을 세이브한다. 고객이 도 11의 스케쥴 이벤트 버튼을 선택하면, 도 13의 스크린이 제시되고 고객은 적당한 데이터를 기입하도록 허가된다. 고객이 도 11의 장치 삭제 버튼을 선택하면, 도14의 스크린이 제시되어 고객이 장치를 선택 및 삭제하도록 한다. 고객이 도 11에서 새로운 요금 기입 버튼을 선택하면, 도 15의 스크린이 제시되어 고객은 새로운 에너지 비용, cost-kwh를 기입하도록 허가된다.
두 개의 마이크로컴퓨터(l8 및 22)는 플로리다주, 오칼라시 소재의 인텔론사로 부터의 상용 CEBus 인터페이스를 사용하여 CEBus 확산 스펙트럼 프로토콜에 기초하여, 건물 전원 배선 위에 설계된 전력선 캐리어 (PLC) 링크를 거쳐 통신하게 된다. 제1 마이크로컴퓨터는 또한 동일한 PLC 시스템을 이용하여, 예를 들어 전기 물히터를 이네이블 또는 디세이블할 수 있는 부하(기기) 제어 모듈과. 기기가 동작하고 있을 때를 검출할 수 있는 센서와 통신할 수 있다; 또한 다른 센서와 엑츄에이터와도 통신할 수 있다. 특히, 적산 전력계는 건물의 에너지 소비를 모니터하도록 제1 마이크로컴퓨터에 의해 검색될 수 있다. 제1 마이크로컴퓨터(18)는 또한 적당한 통신 인터페이스(16) 및 관련 채널을 거쳐 전력 회사와 통신할 수 있기 때문에 실시간 에너지 요금 방송, 부하 세딩(sheddlng) 요청 등을 수신하게 하고, 전력정지 보고, 저전력 상태 보고, 고객 사용 보고 및 다른 선택적 데이터를 선비 회사에 송신하게 한다. 통신 채널은 예를 들어, 전화 시스템, 케이블 TV 시스템, 또는 라디오 주파수 링크일 수 있으며; 또한 엘콘사에 의해 거래되는 기술의 변형과 같은 전력선 캐리어 (PLC) 시스템일 수 있다.
CPEU-PGM 프로그램(34)으로는, 프로세스 데이터 요청 모듈(34A)이 제2 마이크로컴퓨터(22) 내측으로부터의 데이터 입력 및 출력 요청의 취급 및 이에 대한 응답을 처리한다. 이들 요청은 스케줄링 변경, 장치 부가 및 삭제, 및 히스토리 데이터 요청을 포함한다. 모듈(34A)은 또한 고객에게 보고를 발생하도록 요청하는 것과 같은 정보를 제2 마이크로컴퓨터(22)에 공급한다. 프로세스 부하 세딩 요청 모듈(34B)은 부하 세딩 요청이 설비 회사로부터 도달하고 턴 오프하거나 정상 동작을 다시 시작하도록 지시되는 부하에 CEBus 시스템를 통해서 대응 제어 메시지를 발생할 때. 이 부하 세딩 요청을 처리한다. 현재 에너지 비용 정보 수신 모듈(34C)은 예를 들어 도 15의 스크린으로부터의 키보드 기입에 의해 설비 회사로부터 또는 고객로부터 에너지 비용 경보를 수신한다. 폴(Pol1) 및 저장 모듈(34D)은 적산 전력계를 폴하여 현재의 요구 사항과 가장 최근의 이전 폴 이후의 축적된 에너지 소비를 얻는다; 또한 모니터된 장치를 폴하고 그 결과를 저장한다. 비용 정보를 이용한 제어 장치 모듈(34E)은 설비-요금에 좌우되는 조건부 장치 제어 동작을 실행한다(도 38-40과 관련되는 설명부 참조). 스케쥴된 이벤트 실행 모듈(34F)은 그 이름이 의미하는 데로, 이벤트의 실행이 진행중인 부하 세딩 동작에 의해 취소되지 않는 한, 사용자 공급된 타이밍 스케쥴 또는 비용 발생 고객 설정 조건에 기초하여 스케쥴된 온/오프 이벤트를 실행한다. 스케쥴된 이벤트는 예를 들어 부하의 턴 온, 부하의 턴 오프, 서모스탯 재설정 및 조광기 설정의 변경에 의한 명도의 변경을 포함한다.
모듈(34A-34F)이 실행되는 순서는 루프 실행의 전체 시간이 짧을 때 중요한 정도에 따라 상호 변경될 수 있다.
USER-PGM 프로그램(36)은 CPEU-PGM 프로그램(34)로부터 히스토리 데이터를 요청한 다음에 이 데이터를 보고(그래프 표시가 바람직함)에 포맷한다. 또한, 고객은 온/오프 이벤트를 위한 USER_PGM 프로그램(36) 스케쥴에 입력되고, 이것은 모듈(34E)에 의한 실행을 위해 CPEU_PGM 프로그램(34)에 송신된다. 디스플레이 히스토리 및 메뉴 모듈(36B)은 현재 선택된 스크린에 표시된다.
제1 및 제2 마이크로컴퓨터(18 및 22)는 하나의 중요한 점에서 다르다. 제1 마이크로컴퓨터는 건물에 대한 ac 공급 케이블에 나타나는 전압이 있을 때 마다 항상 온된다. 제1 마이크로컴퓨터는 건물 외측의 설비 회사의 전력선으로부터 직접 전력을 수신하는 것이 바람직하나. 반대로, 제2 마이크로컴퓨터는 고객에 의해 자유 자재로 턴 온 또는 턴 오프될 수 있는 종래의 퍼스널 컴퓨터일 수 있다. 이것은 제2 마이크로컴퓨터가 제1 마이크로컴퓨터에 유지된 데이터와 비교하여 최신의 데이터를 갖지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 동기 프로그램 모듈은 제1 및 제2 마이크로컴퓨터에서 실행되어 그 데이터 구조로부터 제2 마이크로컴퓨터에 의해 발생된 보고가 정확한 정보에 기초한 것이라는 것을 확실하게 한다. 도 16 및 도 17은 각각 제1 및 제2 마이크로컴퓨터에서 실행되는 예시적인 동기 프로세스의 플로우챠트를 제공한다. 버스(20)상의 불필요한 트래픽의 형성을 방지하기 위해서는, 제2 마이크로컴퓨터의 데이터 구조를 증분적으로 대부분 요구에 따라 업데이트하는 판정이 이루어진다. 제2 마이크로컴퓨터는 한 번에 10번(또는 다른 소정 희수)의 사용 간격 동안 데이터를 요청할 수 있다. 붓팅 업되자 마자 이 요청을 행하기 시작하여 실행동안 계속 이를 행한다. 제2 마이크로컴퓨터가 중지, 턴 오프 또는 행업(hang up)되면, 제1 마이크로컴퓨터는 제1 마이크로컴퓨터가 수신할 수 없기 때문에 곧 데이터의 송신을 정지하게 된다. 이를 실행하기 위해서, 제2 마이크로컴퓨터는 사용 송신 카운터(도시 생략)로 불리는 카운터를 유지하고, 여기에서 데이터가 제2 마이크로컴퓨터에 송신되지 않은 미터계 판독 간격의 카운트를 기록한다. 제1 마이크로컴퓨터는 주기적으로 사용 키운터 송신를 실행하고(단계 64A), 카운터의 내용이 논제로이면, 새로운 간격 데이터가 송신될 준비가 되었는지를 판정한다(단계 64B). 송신될 데이터가 있으면, 전송되고(단계 64C), 사용 송신 카운터가 디크리멘트된다(단계 64D). 사용 송신 카운터의 내용이 제로이거나 송신할 데이터가 없거나 데이터가 송신되거나 카운터가 디크리멘트되면 제1 마이크로컴퓨터는 어떠한 동기 요청이 제2 마이크로컴퓨터로부터 수신되었는지를 검색한다(단계 64E).
예를 들어, 제2 마이크로컴퓨터(22)는 고객에 의해 기입된 이벤트나 장치 변경을 제1 마이크로컴퓨터에 알리도록 요청할 수 있다, 제2 마이크로컴퓨터(22)로부터 요청이 없으면, 동기 프로세스는 순간적으로 종료한다(단계 64F). 동기 요청이 수신되면, 시스템은 이것이 어떤 종류의 요청인지를 결정한다(단계 64G). 다음의 가능한 요청들은 수신될 수 있는 것들을 나타낸다: 제2 마이크로컴퓨터는 마지막 정보 이후의 히스토리 데이터(데이터, 시간, 및 전력 및 전류 측정치를 포함-모든 건물 및/또는 개별 장치)를 요청할 수 있다(단계 64H). 또는 제2 마이크로컴퓨터가 장치 테이블을 찾을 수 없거나 장치 테이블이 개악되는 경우, 전체의 장치 테이블을 송신하도록 요청할 수 있다(단계 64I). 유사하게, 제2 마이크로컴퓨터의 이벤트 테이블이 손실되거나 개악되면, 새로운 이벤트 테이블이 요청될 수 있다(단계 64J). 제2 마이크로컴퓨터가 다른 정보 손실을 찾게 되면 여러 종류의 정보 요청이 이루어 질 수 있다(단계 64K). 고객이 어떤 장치나 이벤트를 부가하거나 삭제하면, 이 정보를 제1 마이크로컴퓨터에 공급하는 요청이 각각 발생할 수 있다(단계 64L 및 64M). 각 요청(64H-64M)에 이어서, 대응하는 단계 64N-64S에 지정된 정보를 공급하도록 적당한 동작이 취해지고, 이에 이어서 제1 마이크로컴퓨터에서 동기 루틴이 나오게 된다. 마지막으로, 제2 마이크로컴퓨터는 실행을 시작한다는 것을 또는 다음 10번(또는 다른 회수)의 사용 간격양을 요청하여 계속 실행하고 있다는 것을 나타낼 수 있고(64T), 이에 응답하여 사용 카운터 송신이 10,64U로 설정되고, 루틴이 나오게 된다. 단계 64T에서 송신된 사용 간격양이 측정 간격의 실재 길이 동안 건물에서 소비되는 킬로와트-시간의 개수를 초 단위로 포함한다; 선택적으로, 사용간격양은 개별 장치 소비시의 데이터를 포함할 수 있다. 측정 간격은 공칭 30초이지만, 각 측정 간격의 실재 길이는 간격이 끝나거나 간격이 시작할 때 마이크로컴퓨터가 다른 작업에 관련될 수 있기 때문에 공칭값과 다를 수 있다.
제2 마이크로컴퓨터(22)에서의 실행을 위한 예시적인 동기 프로그램(66)을 도 17에서 나타낸다, 먼저, 제2 마이크로컴퓨터는 제1 마이크로컴퓨터로부터 유입된 데이다를 김색한다(단계 66A). 아무것도 유입되지 않으면, 제2 마이크로컴퓨터는 손실된 테이블을 검색하고(단계 66B), 손실된 것이 없으면, 이들이 송신되도록 요청한다(단계 66C). 모든 테이블이 존재하면, 제2 마이크로컴퓨터는 고객이 장치데이블 또는 이벤트 테이블로 변경시켰는지를 판정하고(단계 66D), 변경시켰다면, 제1 마이크로컴퓨터에 이 변경을 송신한다(단계 66E). 단계 66A에서, 유입 데이터가 존재한다면, 이 데이터의 성질에 대해서 판정된다(단계 66F). 데이터가 현재의 히스토리를 나타내면, 히스토리 테이블이 업데이트되고(66G);데이터가 장치 테이블 정보이면 장치 테이블이 업데이트 및 저장되고(단계 66H), 이벤트 스케쥴 정보이면, 이벤트 테이블이 업데이트 및 저장되고(단계 66I);여러 종류의 정보이면, 적당한 메모리 위치가 업데이트되고(단저l 66J);(30초) 사용 데이터이면, 정보는 표시용 스크린에 송신되거나 임시 저장소내에 저장되고(단계 66K), 뒤이어 카운트가 체크되고(단계 66L), 카운트롤 모두 써버리면 다른 그룹이 요청된다(단계 66M).
도 18로 돌아가, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 이 실시예는 특히 상세한 장치 마다의 정보가 요망되는 것이 아니라 복수의 적산 전력계가 사용될 수 있는 상용 건물에 사용되기 위한 것이다. 각 적산 전력계는 미터계 판독을 기록 및 저장하는 비휘발성 메모리를 포함하는 것으로 가정된다. 다시, 이 시스템은 두 개의 다른 프로그램(72 및 74)을 실행하는 두 개의 마이크로컴퓨터(18 및 22)에서 실행된다. 프로그램(72)은 네 개의 모듈(72A-72D)을 갖는다. 모듈(72A)은 모듈(34A)과 유사하다(도 4). 각 미터계에 대해서 미터형을 판정하고 초기화 모듈(72B)은 미터형 코드를 판독하여 필요한 초기화를 실행하고, 특히 이 초기화는 적산 전력계의 특성에 따라 달라질 수 있다. 일단 초기화가 완료되면, 모듈 폴 미터계(72C) 및 업데이트 히스토리 화일(72D)을 포함하는 루프가 실행된다. 폴 미터계모듈(72C)는 CEBus를 거쳐 각 적산 전력계를 주기적으로 폴하고, 판독을 업데이트히스토리 화일 모듈(72D)에 유효하게 만든다. 다음에, 업데이트 히스토리 화일 모듈(72D)은 미터계의 히스토리 화일을 업데이트한 다음에 다음 폴을 대기한다. 프로그램(74)은 언제라도 데이터 구조(38)에 유지된 히스토리 화일을 판독할 수 었다.
복수의 미터계의 사용은 물론 상용 건물에 제한되지 않는다. 따라서, 이 프로그램(72)은 본 발명의 제1 실시예에 결합될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 제1 실시예와 관련하여 기술된 복수의 통신 시스템은 또한 본 발명의 제2 실시예에서 사용될 수 있다.
프로그램(74)는 16개의 모듈(74A-74P)로 조립된다. 모듈(74A)은 프로그램 모듈(72A)을 거쳐 데이터 구조(38)와 통신하고, 미터계에 대한 전력 소비 히스토리를 프로그램(72)에 공급한다. 조작자의 선택 모듈(74B)은 동기 모듈(74A) 후에 실행되고; 이 모듈운 고객이 네 개의 카테고리; 미터계의 판독 74B-1;보고 발생 74B-2; 데이터의 그래픽 74B-37 또는 화일의 처리 74B-4중 하나를 선택하게 한다. 조작자의 선택 모듈에 의해 제시되는 통상의 스크린을 도 19에서 나타낸다. 미터계 판독 옵션이 선택될 때, 판독 히스토리 화일 모듈(74C)르 제어가 진행한다. 판독 히스트리 학일 모듈(74C)은 마지막 10개의 판독과 같은 소정 회수의 판독을 위해 히스토리 화일올 판독하여1 현재 미터계 판독을 얻는다. 디스플레이 모듈(74D)은 예를 들어, 도 20에서 나타낸 스크린에 의해 설명된 바와 같이, 모듈(74C)에 의해 판독된 정보를 스크린상에 표시한다. 보고 옵션(74B-2)이 선택되면, 유효 보고형의 리스트를 사용자에게 표시하고 사용자에게 선택을 입력하도록 요청하는 어느 것 선택 모듈(74E)로 제어가 진행한다(예를 들어, 도 21 참조). 선택이 행해지면, 인쇄 보고 모듈(74F)은 현재 데이터를 이용하여 보고를 인쇄한다. 이 단계에서 유효한 보고의 일예로서, 도 22는 하루 동안 일일 부하 및 요구의 시간덩 보고를 설명한다. 그래프 옵션(74B-3)이 선택되면, 유효 그래프형의 리스트를 사용자에게 표시하고 사용자에게 션택을 입력하도록 요청하는 어느 것 선택 모듈(74G)로 제어가 진행한다(예를 들어, 도 23 참조). 선택이 행해지면, 원하는 그래프 표시 모듈(74H)은 현재의 그래프를 이용하여 그래프를 표시하고, 유효한 경우, 조작자가 부착된 프린터상에의 그래프의 인쇄를 선택하도록 한다. 화일 처리 옵션(74B-4)이 선택될 때, 조작자가 유효한 옵션중에서 선택하도록 요청하는 메시지를 표시하는 편집1 기록 또는 판독 선택 모듈(74I)로 제어가 진행한다: 히스토리 화일을 편집, 표준 데이터 포맷의 현존 히스토리 화일을 기록하거나 설비 회사로부터 현존의 화일 히스토리 화일을 판독한다. 사용자가 편집 옵션을 선택할 때, 히스토리 화일 모듈(74J)이 메모리로부터 히스토리 화일을 표시하여 사용자가 데이터를 편집하게 한다. 사용자가 기록 옵션을 선택할 때, 표준 데이터 화일 기록 모듈(74K)은 사용자가 출력데이터 포맷을 선택한 다음에, 예를 들어 확산 시트 또는 데이터베이스 프로그램에 의해 수용될 수 있는 형식으로 히스토리 데이터를 포함하는 화일을 기록한다. 사용자가 판독 옵션을 선택할 때, 표준 데이터 화일 판독 모듈(74L)은 전력 회사의 컴퓨터에 현재 세이브된 데이터가 프로그램(72 및 74)에 의해 사용되는 히스트리 화일에 입력되도록 한다· 선택된 옵션이 실행을 종료한 후에r 제어는 조작자의 선택 모듈로 전환된다.
부하 제어 모듈
세 형태의 부하 제어 모듈이 특정하게 셜명되지만, 본 발명은 이들 예시적인 모듈에 제한되는 것이 아니라고 이해될 것이다. 아래에서 설명되는 이 세 모듈은 현재의 감지 모듈, 또는 모니터, 전력 감지 모듈 및 회로 차단기이다. 회로 차단기는 단독 모듈일 수 있거나, 다른 형태의 모듈중 하나에 결합될 수 있다. 다음에 설명되는 예에서, 회로 차단기는 현재 감지 모듈의 일부로시 제공되고;단독 회로 차단기의 개별적 설명은 불필요하므로 하지 않았다,
전류 모니터
예시적인 전류 센서가 도 24에 도시되어 있다. 전류 센서(80)는 전원(82), 전력선 캐리어 결합회로(84), PCL 버스 인터페이스(86), 마이크로콘트롤러(88). 및 감지될 각각의 전류 레벨에 대해. 임계 세트 소자(96-j)(단지 하나의 전류 센싱 회로(94-1)만이 도면에 레이블이 부착되어 있슴)를 각각 갖거나 공유하는 전류 변환기(92-I)(변수 I는 채널 식별자를 지칭함)와 전류 센싱 회로 (94-I) 를 구비하는 프로세싱 채널을 구비한다. 전류 센싱 회로의 출력은 마이크로콘트롤러에 의해 판독된다. 마이크로콘트롤러는 또한 CEBus 커먼 어플리케이션 랭귀지(Common ApplicationLanguage)(CAL)를 구현하여,마이크로콘트롤러 훠엄웨어(도시되지 않음)는 그 상태를 결정하고 측정하기 위해 폴되어야 하는지 또는 상태 또는 관측된 값의 보고를 자동으로 보고하여야 하는 지와 같은 센서의 행위를 결정한다.
이와 같은 전류 센서는 분기 센서(branch sensor)의 전류가 프리셋된 임계값을 초과하는 지를 결정하는데 사용된다. 전류 센싱 회로를 위한 임계값은 고정되거나 또는 가변적일 수 있다. 전형적으로 전류 모니터가 어플리케이션 내에 내장되어 있다면 고정되고, 전류 모니터가 다양한 부하 소자와 함께 사용되기 위해 적응될 수 있는 범용 제품으로서 유통되어 있다면 가변적일 수 있다. 분기 회로는 건물 전기 분배 패널에 그 자신의 회로 브레이커 (또는 먼저번의 세팅, 휴즈)를 갖는 전력 분배 회로이다. 의류 건조기, 요리 레인지 또는 오븐, 냉장고, 에어컨, 온수 가열기 또는 냉각 펌프와 같은 주요한 응용은 흔히 그 지신의 분기 회로를 가질 것이다. 일부 응용에서, 이하 서술되는 바와 같이, 전류를 모니터하기 위해, 하나의 분기 회로는 다중 분기 회로로 취급될 수 있다. 기본적인 세팅에서, 임계값은 비교적 낮게 세트될 수 있으며, 이때 센서는 분기 회로에 대해 단지 하나의 부하이면 부하가 인출 전류(drawing current)인지, 즉 턴 온되는 지를 가리킨 것이다. 다른 한편, 만일 분기 회로 상의 유일한 부하이지만 부하가 저전력 모드와 고진력 모드와 같이 서로 다른 모드로 동작될 수 었으면, 임계값은 두 가지 모드로 인출될 전류간의 레벨로 세트될 수 있다. 센서 출력은 이때 부하가 고전력 모드로 동작되고 있는 지를 가리킬 것이다. 모니터는 분기 회로에서 전류의 양적 측정을 제공하려 의도된 것은 아니다.
회로(80)는 각각의 마이크로콘트롤러 포트(P1.0-P1.5)에 대해 하나씩인 최대 6개의 분기 회로(112-1 내지 112-6)를 모니터할 수 있다. 다른 포트(P1.6)를 통해, 이는 부하의 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 전류 센서(80)는 CEBus 전력선 캐이어 시그날링을 사용하여 통신하도록 설계되어 있다. 이 목적을 위해, 센서(80)에는 (주) Intel1on의 CENode PL (극, 전력선) 인터페이스 모듈(86)이 구비되어 있다. 캘리포니아주, 써니베일에 소재한 Signetics (주)의 모델 87C751 마이크로콘트롤러(88)는 CENode PL 모듈로 보내진 신호를 제어하고 발생하며, 다른 CEBus 장치로 부터 수신된 신호에 따라 동작올 수행한다. 회로(80)는 바람직하게 건물 전기 분배패널에 또는 그것에 인접하여 장착된다. 하나의 부하를 모니터하기 위해, 모니터(80)의 서브셋이 부하의 하우징 내부 또는 부하 장치가 모듈속으로 플러그된 채 ac 전력 리셉터클속에 플러그된 모듈에 삽입하기 위해 패키지화 될 수 있다.
전원(82)은 단자(83A 및 83B)에 접속된 ac 주 전원으로부터 전류 모니터를 위한 +5볼트 dc(VDC)를 공급한다. 선원은 바람직하게 서지 보호기로서 주 전원 양단에 직렬로 접속된 한쌍의 세너 다이오드 ZD1 및 ZD2를 구비한 변환기 Tl, 전파 정류기 Bl, 전기 분해 필터 캐패시터 C1, 및 전압 조정기 VR를 갖는다. 변환기 T1은 10볼트 600ma 출력을 공급하고, 조정되지 않은 5VDC 출력이 이하에 논의되는 마이크로콘트롤러(88)와 비교기(104-I)를 위한 선(102) 상에 나타난다.
전력선 캐리어 결합 회로는 PLC 버스 인터페이스(86)와 전력선 그 자체 간의 접속울 제공한다. PLC 결합 회로는 직렬 캐패시터(106) (상대적으로 고주파수의 PLC 회로로부터 상대적으로 저주파수의 ac 전력 신호를 필터링하기 위해) 통해 전력선에 접속된 제1 권선을 갖는 변환기 T2를 구비한다. 변환기 T2의 제2 권선은 PLC 인터페이스 모듈의 신호 FO 포트 SSC-SG에 접속된다. 보호 회로(108)는 또한 제2 권선과 접지 간에 접속된다.
PLC 버스 인터페이스 유닛은 예를 들어, 플로리다주, 오칼라에 소재한 Intellon (주)의 모델 CENode-PL CENode 네트웍 인터페이스 보드 또는 이에 상당하는 것일 수 있다(만일 노드 간에 RF 통신이 사용되면, PLC 시스템 대신에, 예를 들면 이는 역시 Intel1on (주)의 CENode-RF 네트웍 인터페이스 보드를 이의 대용품으로 사용할 수 있거나 또는 네트웍은 Intel1on (주) 이외의 표준에 근거할 수 있고 이때 적당한 네트웍 인터페이스가 대체될 수 있다.).
마이크로큰트롤러(88)는 예를 들어 Signetlcs (주)의 모델 87C751 마이크로콘트롤러일 수 있다.
실세 전류 센싱은 전류 센싱 스테이지(110)에서 수행된다. 전류 센싱 스테이지는 모니터될 분기 회로 변수마다 최소 하나의 채널을 갖는다. 만일 모니터될 조건 또는 변수가 부하의 온 또는 오프 상태에 따르면, 하나의 채널이면 충분할 것이다. 만일 모니터될 부하 조건이 그 동작 모드이고 C오프 모드 이외에, 저전력 및 고전력 모드가 존재하면) 두 개의 채널이 필요할 것이다. 이제부터, 채널(112-I)를 예로서 한 채널의 동작이 설명될 것이다 카아안 소재의 Bicron Electronics (주)의 B5303 권선된 토리디얼(torroidal) 코어 전류 센서 CT1에서y CT는 변환기(92-I)를 생성하는데 사용되고, 토리디얼 코어 센서는 변환기의 보조 권선을 구비하며, 분기 회로 도체(114-I)는 코어를 관통하여 권선되어 1회전의 주 권선을 제공한다. 분기 회로 (주 권선)의 전류에 의해 브조 권선에 발생된 전압은 다이오드(116-I)에 의해 정류되고 전기 분해 캐패시터(118-I)와 저항(120-I)에 의해 필터링된 반파이다. 비교기(104-I)는 선(122-I) 상의 정류 전압을 전위차계(96-1) (그 한단이 +5볼트 전원에 접속되고 그 다른 단이 접지에 접속됨)에 의해 선(124)에 의해 공급된 기준 전압과 비교한다. 각 비교기의 출력은 마이크로콘트롤러(88)의 입력 포트
P1.0-P1.5중 하나에 접속된다. 분기 회로의 전류가 연관된 비교기에 접속된 기준 전압보다 큰 정류 전압을 발생할 때, 비교기는 논리 하이 신호로서 해석되는 출력전압을 발생하고, 분기 회로의 전류가 기준 전압보다 작은 정류 전압을 발생할 때, 비교기는 논리 로우 신호로서 해석되는 출력 전압을 발생한다.
도 24에 도시된 실시에에서, 편의상, 두 개의 임계 조정값이 제공되는데, 하나는 채널(112-1 내지 112-3)에 의해 공통으로 공유되고, 다른 하나는 채널(112-4 내지 112-6)에 의해 공유된다 많은 비용을 들여, 각각의 채널에는 그 자신의 독립적인 임계 조정값이 제시될 수 있다, 임계 조정은 디지털-아날로그 변환기를 사용하여, 마이크로콘트롤러로부터 디지털 값을 수신하여 비교기 입력에 아날로그 값을 직접 제공함으로써 이루어질 수 있다.
다중 모드를 갖는 부하의 동작 모드를 감지하기 위한 전류 모니터의 사용을 도시하기 위해, 부하는 고속이고 저속인 풀 펌프(pool pump)라고 가정한다. 도 24를 참조하면, 고속올 모니터하기 위해, 채널(112-1)이 사용되고 저속을 모니터하기 위해 채널(112-4)이 사용될 수 있다. 분기 도체는 직렬인 코일 CT1 및 CT4를 통과한다. 전위차계(96-1)는 펌프가 임의의 모드에서 동작할 때 (즉, 비교기를 트립(thp)하는 데에는 저속 동작이면 충분할 것이다.). 비교기(104-1)롤 트립(trip)할 수 있게 하는 전압으로 세트된다. 그러나, 전위차계(96-2)는 펌프가 고속으로 동작할 때를 제외하고 비교기(104-4)를 트립하는 것을 허용하지 않는 전압으로 세트된다.
본 발명에 사용된 트립된(tripped)의 정의는 비교기 출력이 논리 1 상태가 된다는 것을 의미한다.
도 25는 마이크로콘트롤러(88)에 의해 실행된 동작의 순서도이다. 블럭(132)은 마이크콘트로러의 동작을 위한 엔트리, 또는 시작점을 나타낸다. 먼저, 마이크로콘트롤러는 PLC 버스(CEBus)를 거쳐 외부 노드로부터 요청을 수신하였는지를 판단한다(단계 134). 그렇지 않으면, 제어는 마이크로콘트롤러가 분기 회로상태 신호에 대해 그 입력 포트와 내부 레지스터를 폴하는 단졔(136)로 분기한다.
다음에 마이크로콘트롤러는 그 동작 모드를 점검한더 (단졔 138). 만일 마이크로콘트롤러가 소위, 기본적으로 분기 회로를 모니터하는 니돌된(po1led) 모드로 동작하면, 제어는 점 A로 복귀하고, 프로세스는 스스로 반복된다. 그러나. 만일 마이크로콘트롤러가 소위 자동(automatic) 모드로 동작하면, 제어는 현재 판독된 값이 이전에 판독된 값과 비교되어 임의의 분기 회로의 상태 변화가 존재하는 지를 판단하는 단계(140)로 진행한다, 만일 상태 변화가 없으면, 제어는 점 A로 복귀한다. 만일 상태 변화가 존재하면, 제어는 적당한 보고를 발생하고 그 보고를 PLC 버스를 거쳐 전달하여 제어를 점 A로 복귀시키는 단계(142)로 진행한다.
만일 단계(134)에서 외부 요청이 수신되었다고 판단하면, 실행될 다음 단계는 단계(135)이다. 단계(135)에서, 초기 메시지가 응답을 구하면 응답 메시지가 발생된다. 다른 한편, 만일 수신된 메시지가 마이크로콘트롤러 부분에 대해 요구 또는 명령하면, 그 행위가 실행된다.
이와 같이 마이크로콘트롤러(88)는 몇몇 시퀀스에서 주기적으로 비교기(104-1 내시 104-6)를 폴한다. 상태의 변화가 비교기 출력중 하나에서 검출되면, 마이크로콘트롤러는 이벤트(events)를 주시하고, 에벤트 로그에서 타임-스탬프된 (time-stamped) 엔트리를 발생하며. 버스 인터페이스를 거쳐 하나 또는 두 개의 마이크로컴퓨터에 메시지를 전달한다. 마이크로컴퓨터와 버스 상의 임의의 적당하게 구비된 다른 장치는 버스 인터페이스를 거쳐 마이크로콘트롤러에 조건 요청 메시지를 전달하여 하나 이상의 장치 또는 전류 모니터에 의해 모니터된 회로의 상태를 요청할 수 있고, 전류 모니터는 적당한 응답 메시지를 전달할 것이다. 만일 요청하는 장치가 모니터의 채널 각각에 접속된 부하를 알고 있으면, 한 바이트 응답이 최대 8개 부하의 상태를 알려줄 것이다
CEBus 프로토콜의 용어에서, 각각의 비교기는 냐이진 센서 오브젝트(binary sensor object)이고, 도 24의 전류 모니터는 ElA 홈 오트메이션 (CEBus) 명세서 초안 ISA(60)과 부합하는 7개 이전 센서 오브젝트를 공급한다.
선택으로서, 바람직하게, 마이크로콘트롤러(88)는 또한 ac 전원을 부하 (즉, 릴레이 콘택트는 분기 회로와 직릴로 놓일 수 있다.)에 공급하는 릴레이 K1에 에너지를 공급하도록 접속되어 있다. 이와 같이, 하나의 릴레이가 부하-쉐딩(1oad-shedding) 능력을 제공할 필요가 있다. 릴레이 코일은 트랜지스터 드라이버 QK1를 통해 마이크로콘트롤러(88)에 의해 에너지가 공급되며, 다이오드 D1는 트랜지스터가 턴 오프될 때 유도적으로 발생된 전압 스파이크로부터 트랜지스터를 보호한다. 만일 마이크로콘트롤러가 부하를 쉐드하는 명령을 수신하면, 필요한 것은 릴레이 코일에 에너지 공급을 중단하는 것이다. 만일 릴레이 콘택트가 정상적으로 코일 에너지 공급의 부재에서 개방되면, 전원 출력이 발생할 때 부하는 자동적으로 쉐드될 것이다. 마이크로컴퓨터에서 실행하는 프로그램과 상호작용하는 마이크로콘트롤러에서의 직당한 훠엄웨어 프로그래밍은 전원후 선정된 시간 또는 랜덤한 시간이 회복될 매까지 에너지를 더시 공급하는 것(reenehgiZation)을 지연시켜 전원시스템에 가해지는 응력을 감소시킬 수 있다.
결국, 도 24의 전류 모니터를 단일 분기 모니터로서 사용하고(즉. 필요하다면), 그것을 ac 리셉터클에 플러그하고 그것에 플러그하기 위해 부하용 리셉터클을 갖는 모듈로서 조립함으로써, 오래된 설비(appliance)가 원격 명령에 의해 모니터되고 쉐드될 수 있도록 적응될 수 있다. 만일 선택적인 부하 쉐딩을 위해 다수의 우선 순위 레벨을 제공하는 것이 필요하다면, 개별적인 부하의 우선 순위는 사용지 입력에 근거하여, 데이터 구조(38) (도 6을 참조) 또는 다른 적당한 데이터 구조에서 마이크로컴퓨터에 의해 세트될 수 있다. 선택적으로, 부하 제어 모듈에는 마이크로콘트롤러에 의해 판독될 수 있는 일단의 스위치와 같은. 우선 순위 레벨을 기록하기 위한 사용자 세트가능한 수단이 구비될 수 있다.
전력모니터
물론, 온/오프 모드 모니터링만은 에너지 비용 또는 사용량을 감소시키는 것에 대해 결정하는 많은 유용한 정보를 사용자에게 제공할 수 없다 개별적인 부하의 전원 밋 에너지 소비 모니터링이 상기 목적을 위해 필요하다. 이제 도 26을 참조하면, 본 발명에 따른 전력 모니터의 예시적인 실시예가 도시된다. 전력 모니터(150)는 전류 모니터에 있는 동일한 전원(82)과 동일한 PLC 버스 인터페이스(86)를 사용한다. 마이크로콘트롤러(152)는 전류 모니터의 Signetics 87C751 마이크로콘트롤러와 유사한 Signetics 87C752 마이크로콘트롤러로, 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 가지며, 그 사용이 이하 설명된다.
도 26의 실시예에서, 하나의 모듈이 다수의 분기 회로 (모니터된 분기 회로마다 단지 하나의 장치가 존재한다고 가정한다.)를 모니터하는데 사용되고, 모든 분기는 동일한 전압을 수신한다고 가정한다. 임의의 상황하에서. 이 가정은 측정값에 에러를 유발할 수 있는데, 이 경우 측정값은 각각의 모니터된 부하 양단의 전압을 모니터하기 위해 취해지고, 즉, 이때 전력 모니터 회로는 부하에 근접하여 놓여야 한다. 이와 대조적으로, 전력 모니터(150)는 다수의 분기 회로에의 액세스가 용이한 전기 서비스 패널에 또는 그것에 인접하여 놓일 수 있다. 따라서, 완전성을 위해 균일하지 않은 분기 전압에 대한 우려가 증가되어 더 이상 언급되지 않을 것이다. 선 전압은 총체적으로 154으로 표시된 선압 분배기 또는 감쇄기에 의해 감지되고, 증폭기(156) 및 저항(158,162,164 및 166)을 구비한다. 선 전압은 약 50의 인수에 의해 감쇄되어, 증폭기(156)의 출력에 있는 선(168) 상에 약 5볼트 피크-대-피크인 ac 신호를 발생한다. 2.5볼트 dc 레벨이 노드(170)에 유입되어 0 내지 5볼트 dc 범위에 있는 증폭기(156)의 ac 출력을 바이어스시키도록 감쇄된 선 전압에 더해진다. VOLT로 지칭된 증폭기(156)로부터의 출력 신호는 ADC에 의해 샘플될 수 있는, 마이크로콘트롤러의 한 입력 포트에 공급된다. 또한 VOLT 신호는 저항(174)을 통해 비교기(172)의 한 입력에 공급된다. 비교기(172)의 다른 입력은 저항(176)을 통해 노드(170) 상의 2.5 VDC 레벨에 접속된다. 따라서, 비교기(172)는 제로-교차(zero-crossing) 검출기로서 동작하고, 전압이 제로를 통과할 때마다 출력상태를 변화시킨다. ZERO라고 지칭된 비교기 출력 신호는 인터럽트 신호로서 마이크로콘트롤러에 공급된다.
회로(180)는 노드(170)에 대해 25 VDC 바이서스 레벨을 발생한다. 저항(182 및 184)은 접지와 +5볼트 전원 간에 전압 중간점을 수립하는 전압 분배기를 제공한다. 피드백 서항(186)은 이 전압으로 출력된 증폭기를 서보(servos)한다.
도 26의 예시적인 설시예에서, 하나의 분기 회로에서의 전류를 각각 측정하기 위한 네 개의 채널이 도시되어 있다. 네개의 채널이 동일하기 때문에, 단지 하나만이 설명될 것이다. 채널(190)이 예로서 선택될 것이다. 분기 회로의 전류는 코어를 통해 스래드된 분기 회로 도체(194)의 1회 권선을 그 주 권선으로서 갖는 트랜스포머의 보조 권선으로서 Coilcraft CS60-0 전류 센서와 같은 토리디얼-코어 코일(192)을 사용하여 감지된다. 분기 회로 주 권선을 통한 전류는 브소 권선 상의전압을 감소시키는데, CS60-0 전류 센서의 경우, 이는 50Q 부하 저항(196)을 사용하여, 분기 회로에서 암페어당(rms) 약 8-10 밀리볼트 피크-대-피크이다. 연산 증폭기(202)와 저항(204.206 및 208)를 구비하는 증폭기 회로(200)는 약 33의 이득 인수를 공급한다. 부수적으로, 회로(180)로부터의 2.5 VDC 바이어스는 저항(210)을 거쳐 연산 증폭기(202)의 출력에 더해져 증폭기의 출력을 범위 0 내지 5 볼트 사이에 놓이게 하는데, 여기서 2.5볼트는 제로 전류 신호에 대응한다. 출력 신호 CURRENT1는 마이크로콘트롤러의 한 ADC 입력에 공급된다.
마이크로콘트롤러의 ADC 또는 ADC들은 VOLT 신호와 네 개의 전류 신호CURRENTl..CURRENT4를 8-비트 디지털 숫자로 변환한다. 이들 변환기는 마이크로콘트롤러를 동작시키는 훠엄웨어의 제어하에 수행된다. 각각의 변환은 약 40마이크로초를 필요로 한다. 분기 회로 각각에서의 전압, 전류 및 전력을 구하기 위해, 콘트롤러는 각각의 전력 선 전압 교차점에서 인터럽트된다. 이때 타이머가 마이크로콘트롤러에서 개시되고 분기 회로의 하나가 판독된다. 선원선 주파수에서 전기 사이클의 1샤의 끝 (즉,60 Hz 진원선 주파수에 대해 1/240초)에서, 마이크로콘트롤러 타이머에 의해 결정된 바와 같이, 동일한 분기 회로에서의 선류가 다시 판독되고, 또한 선 전압도 판독된다. 제1 전류를 IR로, 제2 전류를 正로 그리고 전압을 V로 지정함으로써, 이때 전력 P와 반응성 전압-암페어는 P=V(lP)와 VAR=V(IR)로 산출된다. 연속하는 사이콜로, 연속하는 분기 회로에서의 전류가 판독되고, 이로 인해 회로 각각에서의 전력이 산출된다.
각 분기 회로에서의 전력 레벨은 마이크로콘트롤러에 의해 각 분기 회로(장치)에서 소비된 에너지를 결정하기 위해 누산된다, 전력과 에너지 모두는 CEBus(또는 이에 상당한 것) 통신 링크를 거쳐 장치를 문의하는 것을 보고하기 위해 유지된다.
물론, 상기 방법은 분기 회로 상에 비선형 부하가 존재하지 않는다는 가정치에 근거한다, 이는 모터, 가열 및 저항 부하의 경우 조정가능한 가정치이다, 그러나, 이와 같은 가정은 컴퓨터, 텔레비전 세트 등등과 같은 전자 부하에도 동일하게 적용된다, 부하가 비선형일 때, 에너지와 전력은 보다 많은 횟수의 전류의 측정-전압의 사이클마다 아마도 100 이상을 측정함으로써 얻어질 수 있다. 물론, 이는 87C752 마이크로콘트롤러에서의 그것보다 고속으로 동작하는 아날로그-디지털 변환기를 필요로 하지만, 이와 같은 ADC는 상업적으로 입수할 수 있다. 또한, 만일 87C752 마이크로콘크롤러가 충분히 고속이 아니면, 보다 고속의 마이크로콘크롤러를 이용할 수 있고, 전기 분야 엔지니어와 기술자는 도면에 도시된 87C752를 위한 다른 마이크로콘크롤러를 대체할 수 있을 것이다.
지금까지는 논의된 예는 수입 목적으로 의도된 것은 아니다. 보다 정확한 측정도가 커스터머 빌링에 요구된다. 이와 같은 정확도는 Bicron 전류 센서와 같은 고품질의 전류 센서를 사용함으로써 그리고 87C752에서의 그것보다 고해상도의 ADC를 사용함으로써 달성할 수 있다. 부수적으로, 에너지 소비 수치를 저장하기 위한 비휘발성 메모리가 필요하다.
상술된 ISA 60 명세서에 따르면, 도 26에 도시된 전력 모니터는 명세서에 부합되는 네 개의 아날로그 센서 오브젝트(각각의 채널은 하나의 오브젝트를 공급함)를 일체로 하고 있다. 명세서에 따르면, 모니터는 다른 CEBus 노드 (제1 마이크로컴퓨터 노드와 같은)에 의해 폴될 수 있거나 또는 다른 노드는 상태 변화 (즉, 선정된 레벨 미만으로 하강하거나 또는 이상으로 상승하는 전력 소비)가 요청하는 장치에 즉시 보고되도록 요청할 수 있다. 바람직하게, 마이크로콘트롤러(152)는 또한 전격소비가 선정된 임계값 또는 선정된 퍼센트 이상의 변화로 상승하거나 또는 그 미만으로 하강할 때 즉시 보고하여, 이와 같은 이벤트가 로그될 수 있고 에너지 소비 계산이 새로운 전력 레벨에 근거할 수 있다.
전력 모니터 마이크로콘트롤러(152)의 동작이 도 27에 도시된 순서도로서 도시된다. 이 순서도은 그 중 두 개가 인터럽트-구동인 3개의 프로시져를 포함한다.
상기 프로시져(220)는 인터럽트될 때를 제외하고 연속적으로 실행한다. 먼저, 이는 단졔(221)에서 초기화된다. 다음에, 단계(222)에서, 마이크로큰트롤러는 제어된 장치의 상태 변화에 대한 요청 또는 제어된 장치에 대한 보고의 요청을 원한다. 만일 상태 변화 또는 보고를 위한 요청/명령이 수신되면, 콘트롤러는 단계(223)에서 응답하고, 제어 루프는 단계(222)의 엔트리로 다시 돌아간다. 만일 이와 같은 메시지가 수신되지 않으면, 단계(222)는 그 자체 상에서 루프를 계속한다. 제로 교차점이 이와 같이 수신된 ac 캐리어 신호에서 발생하면, 상기 서술된 바와 같이 그리고 단계(230)에 도시된 바와 같이, 인터럽트 요청이 발생된다. 인터럽트에 서비스를 제공하기 위해, 단계(232)가 실행된다. 단계(232)에서, 하나의 분기 회로(포인터에 의해 선택된-이하 참조)에 대한 반응성 전류가 판독된더. 1시 사이클 (즉,90개의 전기도)타이머가 시작된다. 이때 제어는 인터럽트 서비스로부터 단계(236)으로 복귀된다. 단계(237)에서 타이머가 아웃될 때, 이는 단계(238)에서 서비스되는 인터럽트 요청을 발생한다. 상기 단계에서. 선택된 분기 회로에서 전압과 전류의 정위상성분이 판독된다. 또한 묵시적 또는 암시적 타임 스탬프로서 전력이 산출되어 저장된다. 다음에 프인터는 다음 제로 교차점에서 다음 분기 회로를 선택하도록 세트되고, 이는 분기 회로를 통해 연속적인 사이클링을 보장한다. 마지막으로, 인터럽트 서비스 루틴은 제어를 프로시져(220)로 반환하는데, 이는 단계(240)에서 인터럽트 요청이 서비스되었을 때 그대로 남아 있는다.
전력 모니터는 도시되지 않은 유사한 릴레이를 부가함으로써, 전류 모니터와동일한 방법으로 부하 쉐딩 어플리케이션을 위해 적용할 수 있다.
3-상 시스템
상업적 환경에서, 전력 분배 시스템은 흔히 3-상이다. 이는 전력선 캐리어통신 시스템을 통해 데이터와 명령을 통신하기 위해, 본 발명에 따른 시스템에서 필요성에 대한 어떠한 도전을 제시한다. 한가지 해결책은 모든 3개의 위상에 동일한 PLC 신호를 가하는 것이다. 이는 다른 것은 중복하더라도 한 위상에 대한 데이터 신호를 수신하는 것만이 필요하다.
그러나, 3-상 시스템에서 와트 시간 소비를 측정하기 위한 일부 시설 미터는 변환기를 통해 구동된다. 변환기의 인덕턴스는 PLC 신호를 차단할 수 있다.
만일 단일 위상(110) 볼트 선이 미터기에 대해 실행되더라도, 미터기의 센서 회로는 이 110 VAC 선을 통한 판독을 다시 마이크로컴퓨터로 전송할 수 있다.
통신 서브시스템
이전에 상술된 바와 같이, 제1 마이크로컴퓨터에는 바람직하게 하나 이상의 통신 서브시스템을 가질 수 있는 능력이 구비되어 있다. 바람직하게 이와 같은 능력은 제1 마이크로컴퓨터에 산업 표준 버스와 그 내부에 회로 기판, 카드 또는 모듈을 수신하기 위한 버스 상의 다양한 소켓을 구비함으로써 달성된다. 예를 들어, 상기 버스는 ISA, PCI, PCMClA 또는 다른 표준 명세에 부합할 수 있다. 이때 설치될 통신 서브시스템은 표준에 부합하는 임의의 통신 장치를 구비할 수 있다. 따라서, 모뎀 (예를 들어, 유선 또는 무선용의), 광섬유 데이터 통신 링크, 및 패킷 트랜시버 (예를 들어, 전화 시스템 상으로의 사용을 위한)와 같은 전위 통신 서브시스템중에서 몇가지 가능성을 지명할 수 있다. 이용가능성에 따라, 다른 통신 장치가 이하게 부가될 수 있다. 또한, 몇몇 통신 기판와 카드는 고객의 시스템에 설치될 수 있다. 시스템이 이들 기판과 카드를 거쳐 상호 통신할 수 있는 것을 허용하는 것 이의에, 통신 서비스는 적절히 프로그램되어 있다면, 고객의 마이크컴퓨터를 통해 상호 교차 통신할 수 있다.
부하 쉐딩(Load Shedding)
부하를 쉐드하기 위해, 필요한 것은 턴 오프하기 위해 특정 어드레스에서 장치 또는 턴 오프하는 특정한 우선 순위 레벨 또는 레벨들 또는 유형의 모든 장치에 대해 명령을 방송하는 것이다. 시스템이 각각의 부하 제어 모듈에서 프로그램 가능한 마이크로콘트롤러의 형태로 분산된 지능을 소유하기 때문에, 콘트롤러는 그 연관된 부하가 메시지에 수립된 기준을 층족하는 지를 결정할 수 있고, 만일 그렇다면, 부하를 턴 오프시킨다. 쉐드된 모든 부하를 턴 오프하기 위해, 선정된 메시지가 네트웍을 통해 방송될 수 있다. 선택적으로, 메시지는 턴 오프될 또는 전력이 복원될 특정 장치에 제1 마이크로컴퓨터에 의해 어드레스될 수 있다. 또 다른 대체 실시예로서, 마이크로콘트롤러는 쉐딩하는 요청이 업데이트되지 않는 한 선정된 시간후 그 연관된 부하에 전력을 복원하도록 프로그램될 수 있다. 상기 후자의 방법은 네트웍 상에 메시지 교통을 감소시키는데 유용하다 또한 이는 전력 복원 메시지의 수신 고장을 보호한다. 이와 같이, 예를 들어, 냉장고는 프리셋된 간격 (전력이 손실되지 않는다고 가정한다.)보다 길게 턴 오프되지 않게 할 수 있다. 또 다른 대체 실시예로서, 부하 쉐딩응 초기화시키는 메시지는 부하가 쉐드될 또는 자동으로 주 전원에 재접속되어야 하는 시간 간격을 명시하는 데이터를 포함할 수 있다.
장치 표의 상태 플래그는 장치의 쉐드된 상태를 가리키도록 세트될 수 있다. 만일 종단 부하 쉐딩(end load shedding) 방송이 수신되면, 이때 시스템 상의 각 장치에 대해, 제1 마이크로컴퓨터는 상태 플래그를 점검하고, 부하에 전력을 복원하는 명령을 발생한다. 시간이 정해진 이벤트 동안 또한 상태 플래그가 변경된다.
만일 시간이 정해진 이벤트가 전력 설비에 의해 초기화된 부하 쉐딩 사건 동안 발생하면, 플래그를 진행중인 시간이 정해진 이벤트 상태로의 세팅은 전역적인 종단부하 쉐딩 메시지에 의해 장치가 턴 온되는 것을 방지할 것이다.
제1 마이크로컴퓨터에 의해 실행될 프로그램 모듈(240)에 대한 적당한 순서도가 도 28에 도시된다. 이 프로그램 모듈은 부하 쉐딩을 구현하는 특정한 국부제어 모둘을 어드레스하기 위해 제1 마이크로컴퓨터에 사용하기 위한 것이다. 이는 부하 쉐딩 주기가 초기화될 수 있고 어떠내나 종료될 수 있기 때문에 자주 (즉, 키보드 입력 또는 통신 시스템으로부터의 입력을 위해 스캐닝할 때마다) 실행되어, 턴 오프된 후 장치가 턴 온될 수 있게 한다. 또한 이는 이하 서술되는 바와 같이 부하가 터무니없는 부하 쉐딩 요청을 위반하지 않도록 턴 온하는 것을 보장하기 위해 부하를 턴 온하기 이전에 마지막 점검으로서 도 38과 도 39의 프로그램으로부터 실행된다.
이 프로그램은 블럭(242A)에서 입력된다. 이는 먼저 부하 쉐딩 상태가 마지막 시간이 참조된 후 (단계 242B), 변경되었는 지를 결정하기 위해 부하 쉐딩 상태 플래그 (도시되지 않음)를 점검한다. 부하 쉐딩 상태 플래그는 지정된 메모리장소의 내용이고, 여기서 비트는 부하 쉐딩 요청(명령)이 수신될 때마다 제1 마이크로컴퓨터에 의해 세트되고, 상기 비트는 부하 쉐딩 기간을 종료하는 메시지가 수신될 때 리셋 (즉, 클리어됨)된다. 또한, 상기 부하 쉐딩 상태 플래그는 실행증인 부하 쉐딩 우선 순위 레벨을 레코드하는 비트의 양을 포함한다. 이와 같이, 부하 쉐딩상태 플래그의 내용은 부하 쉐딩 간격이 시작하거나 또는 종료할 때는 물론 쉐딩이 대한 우선 순위가 변할 때마다 변할 것이다. 만일 부하 쉐딩 상태 플래그가 변경되지 않았으면, 제어는 단계(242C)로 분기한다. 단계(242C)에서, 이때의 현재 부하가 다음 스케쥴된 이벤트가 발생(바람직하게, 이와 같은 비교를 간단히 하기 위해, 이벤트 테이블에 있는 각 일의 이벤트가 연대적으로 유지되어 있는)할 때의 시간과 비교된다. 만일 이때의 현재 시간이 실행될 다음 이벤트의 이전이면, 프로그램은 빠져나오고 (단계 242D), 제어를 호출하는 프로그램으로 반환한다. 그러나, 만일 이때의 현재 시간이 같거나 또는 실행될 다음 이벤트의 그것보다 늦다면, DEVICE 테이블에 있는 상태 플래그 (필드)가 이벤트와 접속된 장치에 대한 새로운 조건을 도시하도록 세트된다 (단계 242E).(이와 같이, 만일 이벤트가 발생이 허용되지 않더라도, 다음에 서술하는 바와 같이, 상태 플래그는 그럼에도 불구하고 이벤트가 발생되었던 것과 같이 장치 상태를 도시한다.). 다음에, 장치의 우선 순위 레벨과 부하 쉐딩 상태 플래그가 이벤트가 실행되는 것을 허용하는지(단계 242F)를 결정한다. 만일 이벤트가 예를 들어, 상기 장치가 턴 온이고 위반될 진행중인 쉐딩 요청이 턴 온될 장치였다는 것을 명시하면, 이벤트는 실행되지 않을 것이고, 장치는 턴온되지 않을 것이다. 만일 환경이 이벤트가 실행되는 것을 허용하지 않으면, 제어는 단계 (242G)로 복귀한다. 단계 (242G)에서, 이벤트 포인터라고 불리우는 포인터가 업데이트되어 다음 이벤트를 가리키고 프로그램은 단계 (242H)를 빠져 나온다.
(이 이벤트 포인터는 간단히 메모리의 장소로, 그 내용은 이벤트 테이블에서 다음 이벤트를 어드레스하여 다음 이벤트의 식별을 용이하게 하고, 이와 같은 포인터의 사용은 종래의 프로그래밍 기술이다.). 장치 우선 순위와 부하 쉐딩 상태 플래그는 이벤트의 실행을 허용한다고 가정하면, 이때 제어는 단계 (242F)에서 단계 (242I)로 흐르고, 적당한 명령이 발행되어 이벤트를 실행한다. 다음에 단계 (242I)가 오고, 단계 (242G)와 (242H)가 상술된 바와 같이 실행된다.
만일 부하 쉐딩 상태 플래그가 마지막으로 조사된 후 변경되었다면, 제어는 단계 (242B)에서 단계 (244A)로 흐른다. 단계(244A)에서, 부하 쉐딩 우선 순위 레벨이 증가 또는 감소되었는 지에 대해 결정된다. 만일 쉐딩 레벨이 증가되었다면, 이는 더 이상의 부하가 쉐드될 것이라는 것을 가리키는 것으로, 프로그램은 단계(244B)로 분기한다. 따라서, 쉐딩 포인터라고 하는 포인터가 DEVICE 테이블(들)의 제1 장치를 가리키도록 세트된다. 다음에 일련의 단계(244C-244F)가 실행되어 각 장치를 차례로 점검하고, 그 우선 순위 레벨이 쉐드될 범위 이내에 있다면 턴 오프한다. 다음에 프로그램은 단계(244G)를 빠져나온다.
만일 단계(244A)에서 쉐딩 레벨이 감소된 것으로 수립되면, 대신에 일련의 단계가 실행되어 DEVICE 테이블의 각 장치를 차례로 점검하고, 더 이상 쉐딩 요청이 되지 않으며 쉐딩 조건을 제외한 상태 및 그 프로그램된 스케쥴을 따르지 않 장치를 턴 온한다. 이들 단계는 246A-246F에 도시되어 있다. 더 이상 점검할 장치가 없을 때, 프로그램은 단계(246G)에서 빠져 나온다.
전력정전
제1 마이크로컴퓨터에서, 머신의 상태는 매 30초와 같이 자주 저장된다. 데이터가 저장될 뿐 아니라, 그때 현재의 데이터와 시간도 저장된다. 제1 마이크로컴퓨터가 정전된 후 전원이 공급될 때, 이는 CM0S 클럭 (이는 종래에 현재의 마이크로컴퓨터에 존재한다.)로부터 데이터와 시간을 판독하고, 다음에 데이터와 그 레코딩 시간과 더불어 머신의 이전 상태를 판독한다. 두개의 시간 차로부터, 정전 기간이 결정되고, 적당한 이용 회사에 나중에 보고하기 위해 로그된다.
보고
이 시스템이 고객과 전력 회사 모두에 발생할 수 있는 보고는 큰 유용성이 있다. 하나는 이용가능한 정보로부터 발생될 수 있는 보고롤 완전하게 목록화하는 것이다. 시스템의 현재 및 전력 모니터에 의해 제공되고 그 데이터 구조 모두로 부터의 데이터는 무수한 바업으로 보고되고 조사될 수 있는 종래의 데이터베이스 프로그램에 전달될 수 있다. 그러나, 실험적으로 또는 시뮬레이션으로 발생된 일부 보고는 시스템의 값을 나타낼 것이다.
도 29에서, 그래프(252)는 고객의 사용량의 실행 평균의 그래프(254)와 비교한 하루 동안 고객의 총에너지 소비를 도시하는 것이다. 수평축은 한 시간 단위로 표시되어 있다. 만일 고객이 약 3:30과 4:30 a.m에서 피그를 유발한 설비를 알기를 원하면, 개별적인 설비에 대한 그래프(도시되지 않음)는 그래프(252)에 중복될 수 있다. 본 예에서, 피크는 전기 옷 건조기의 동작에 의해 유발된 것으로 알려졌다.
1:30 근처의 작은 피크는 턴 온되어 있는 진공 청소기와 가구 전등에 의해 유발되었다. 다른 예가 도 30에 도시되어 있는데, 여기서 막대 그래프는 일주일 동안 한 가구에서 각각 모니터된 부하를 동작시키기 위한 비용을 도시하는 것으로 작도되어 있고;이와 같은 데이터는 주마다 그리고 가구마다 변할 것이다. 도 31의 다른 도면은 얼마나 많은 총 에너지 소비가 일일 시간의 함수로서 다양한 부하 각각으로 인한 지를 도시하는 막대 그래프이다. 이용가능한 데이터를 참조하는 또 다른 방법은 도 32에 도시된 보고인데, 이는 각각의 막대가 선정된 시간 간격에 걸쳐 각각 모니터된 부하의 일일 평균 비용을 가리키는 막대 그래프를 도시하고, 보고할 다른 간격을 선택함으로서, 계절적인 변화가 명확해질 것이다. 계절적인 변화는 또한 도33에 도시된 것과 같은 보고인, 하나의 부하 (즉, 에어콘)에 대해 선택함으로써 관측될 수 있다. 각 부하를 동작시키는 총 년 비용은 도 34에 도시된 것과 같은 보고로서 알 수 있다. 보고 발생기 모듈은 상기 보고의 각각을 발생하는 스프레드쉬트 프로그램과 템플릿을 포함한다. 그러나, 사용자는 수집된 임의의 데이터를 사용자 선택의 스프레드쉬프 프로그램에 로드할 수 있고, 이는 다음에 사용자에게 어떤유형의 질문에 대해 문의하고 얻는 것을 허용한다. 예를 들어, 사용자는 다음에 서로 다른 스케쥴에 대해 특정 설비를 동작시킴으로써 얼마나 많이 절약될 수 있는 지를 결정한다.
이와 유사하게, 총 에너지 소비는 예를 들어, 도 35 (이는 달러 비용으로 결과를 표현한다.) 또는 도 36 (이는 kwh로 결과를 도시한다.)에 도시된 바와 같이, 에너지 사용량 속도계를 구성하는 막대 그래프로서 제2 마이크로컴퓨터의 모니터 상에 디스플레이된다. 도35에서, 현재 에너지 부하라는 박스는 한 시간으로 공칭화된 가장 최근의 32 미터 판독 간격과 대응하는 킬로와트 시간수에 대한 에너지비용을 디스플레이한다. 스크린의 좌측을 따라 이와 같은 32초 간격 측정의 시퀀스와 에너지 소비에 비례하는 길이의 수평 막대가 도시되어 있다. 선택적으로, 경보가 울리거나 또는 소비되고 있는 에너지의 양의 함수(도 37에 도시된 바와 같이 이, 이는 일일에 걸쳐, 최대와 같은 분수로서 표현된 소정의 레벨에서 고객이 소비한 에너지, 얼마나 많은 시간을 도시한다.)로서 스크린 컬러가 변경될 수 있다.
시간으로 정해진 조건동작
조건 온/오프 장치 동작을 수행하기 위한 제1프로그램 모듈의 순서도가 마이크로컴퓨터에서 실행될 프로그램 모듈 순서도가 도 38 내지 도 40에 도시되어 있다. 이들 프로그램 모듈은 주기적으로는 물론 장치를 턴 온시키기 전에 실행된다 (더 이상 턴 온도지 않아야 하는 장치를 턴 오프시키고 다음 속도가 감소하는 이와 같이 제어될 게1 장치가 식별된다 (단계 302). 다음에 장치 종류가 단계(340)에서 수립되고, 만일 장치 동작이 총 비용 또는 총 시간에 근거하여 제어될 예정이면, 제어는 모듈(306)로 분기하고, 이는 도 39에서 확장된다. 그러나, 만일 에너지 속도 (즉, kwh당 비용) 또는 총 시간에 근거하여 장치 동작이 제어되면, 제어는 도40에서 확장되는 모듈(308)로 분기한다. 다음에 모듈(306 및 308)이 실행되고, 제어는 다음 장치가 식별될 단계(310)로 복귀한다. 단계(312)에서, 모든 장치가 점검되었는 지에 대해 결정이 이루어진다. 만일 그렇지 않다면, 장치 종류가 단계(304)에서 결정되고, 프로그램은 상술된 바와 같이 실행하며, 만일 모든 장치가 점검되지 않았다면, 모듈을 빠져 나온다.
도 39를 참조하면, 먼저 단계(306A)에서 장치가 이미 턴 온되었는 지에 대해 점검된다. 만일 그렇지 않으면, 현재 날짜가 단계(306B)에서 메모리로부터 장치가 턴 온되도록 허용된 마지막 날짜와 비교된다. 만일 날짜가 일치하면, 모듈은 장치를 턴 온하지 않고 빠져 나온다. 만일 날짜가 일치하지 않으면, 장치는 이것이 진행중인 부하 쉐딩 동작을 위반하지 않는다면 턴 온하는 것이 허용될 것이다. 이와 같이 프로그램(240)이 호출되고, 프로그램(240)이 허용하면, 턴 온메시지가 발생되며, 또한 장치에 대한 사용량 카운트가 리셋되어 단계(306C)에서 사용 간격 동안 사용량을 레코드하기 시작한다. 다른 한편, 만일 장치가 이미 온이면, 다음에 프로그램은 총 시간이 도달되었는 지 또는 초과되었는 지를 점검한다 (단계 306D). 만일 대답이 긍정이면, 장치는 턴 오프된다 (단계 306F). 이와 유사하게, 만일 온인 총 시간이 인가된 것을 초과하면, 이때 단계(306F)에서 총 인가된 비용이 도달되었는 지에 대해 결정하는 점검이 이루어진다 (단계 306F). 만일 대답이 긍정이 면, 장치가 턴 오프되고 (단계 306E), 모듈은 빠져 나온다.
도 40은 모듈(308)에 대한 순서도를 도시한다. 먼저, 장치의 상태가 점검되어 이미 턴 온되는 지를 알아본다 (단계 308A). 만일 장치가 온이면, 점검이 이루어져 현재의 일일 최대 시간 할당이 도달되었는 지를 알아본다 (단계 308B). 만일 그렇다면, 장치가 턴 오프된다 (단계 308C). 만일 그렇지 않으면, 점검이 이루어져 에너지에 부과된 그때의 현재 속도가 고객이 장치에 세트한 허용된 최대 부과를 초과하는 지를 결정한다 (단계 308D). 만일 대답이 긍정이면, 장치가 턴 오프되고(단계 308C), 그렇지 않으면, 모듈은 종료한다. 만일 장치가 온이 아니면 (단계 308A), 모듈은 장치에 허용된 현재의 일일 최대 시간이 도달되었는 지를 결정한다(단계 308E). 만일 최대 시간이 도달되었으면, 모듈은 장치를 턴 온시키지 않고 빠져 나온다. 그러나, 만일 최대 시간이 도달되지 않았고 진행중인 부하 쉐딩 동작이 위반되지 않았으면, 장치가 턴 온되고(단계 308G), 현재의 에너지 속도가 고객에 의해 세트된 허용된 최대 속도가 초과되지 않았다면 (단계 308F), 단계 (308G)는 부하 쉐딩 스크리닝 동작을 수행하기 위해 프로그램(240)에 대한 호출을 일체화 한다.
사용 및 장점
따라서, 본 발명의 시스템은 많은 유연성이 있으며, 많은 다양한 기능을 수행하기 위해 다양한 방법으로 동작될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 적어도 다음 동작과 장점이 포함된다.
A. 원격 전기 미터기 판독 - 시스템은 고객의 건물에서 전력 회사로 에너지 소비 정보가 전송될 수 있게 하는 인터페이스를 제공한다. 전송 동작은 고객의 건물에 있는 마이크로컴퓨터로 정보 요청을 전력 회사에 의해 초기화될 수 있다. 소비 정보는 일일 및 시간 기준으로 업데이트되어 일일의 시간과 다른 과금 동작을 용이하게 한다. 정보 요청은 포괄적이나 또는 내보내질 정보는 와트-시간 미터기 판독이 저장되는 메모리 어드레스의 내용을 명시할 수 있다. 이 정보는 생성될 수 있는 시설에 대한 큰 값을 가질 수 있고, 실제 고객 에너지 사용량 프로필을 장점으로 하는데 사용될 수 있다. 부수적인 장점은 재산이 매각될 때 과금을 용이하게 하는 것을 포함한다. 매각자는 선정된 시간 (미터기는 원격으로 그때 판독될 수 있음)까지 청구될 수 있고, 매입자는 그후에 청구될 수 있다. 이와 같은 특징은 다음과 같은 두 가지 장점과 결합될 수 있다.
B.원격 접속 및 분리 - 시스템을 사용하여 원격 모니터링과 부하-쉐딩 명령을 제공함으로써, 전력 회사는 고객에게 선지불 기준으로 (이하를 참조) 에너지를 공급할 수 있다. 전력 회사가 고객이 선지불을 초과하거나 또는 그 신용금액을 다 써버린 것을 발견하면, 고객에의 서비스가 원격으로 단절 (또는 나중에 다시 연결될 것이다.)될 것이다. 이 목적을 위해, 원격으로 조정가능한 와트-시간 미터기 스위치를 이미 이용할 수 있고, 본 발명은 무선 신호에 의해 제어되는 미터기보다는 CEBus 미터기의 사용을 가능하게 하더라도 이와 같은 미터기의 동작을 용이하게 한다. 예를 들어, 사용량이 제1 마이크로컴퓨터로서 모니터되고 있기 때문에, 이는 프리셋된 시간 또는 프리셋된 상태 (즉, 소비된 에너지의 양)로 미터기 스위치 (적당한 인터페이스를 통해)를 구동시키도록 프로그램될 수 있다. CEBus에 따른 원격으로 조정가능한 와트-시간 미터기는 예를 들어 Landis Gyr로부터 입수할 수 있다. 시설은 미터기 스위치가 시간의 양을 판독하는 미터기에 대해 제1 마이크로컴퓨터를 일체화함으로써 전력을 차단하도록 구동되었다는 것을 원격으로 점검할 수 있다. 만일 미터기 눈금이 변경하지 않으면, 전력이 단락될 것이다.
C. 세입 보호 경보 - 베이스 컴퓨터가 고객 건물 모니터링 전력 소비에 있고 피크 사용량 시간 (임의의 시간에 에너지 비용이 전형적으로 증가하는) 동안 설비 및 전력 비상을 제어하는데 있어서, 본 발명의 시스템은 전력 회사에 세입 보호특성을 제공한다. 먼저, 고객이 이사할 때, 시스템은 미터기를 판독하는데 사용될 수 있어, 회사는 고객에게 최종 요금청구서를 발행할 수 있게 한다. 둘째, 이는 시스템에 고객의 건물를 통지하여 바로 위에서 서술된 바와 같이 원격 분리를 수행할 수 있게 한다. 심지어 건물에 원격 분리 특징이 구비되어 있지 않거나 또는 만일 원격 분리 특징이 구동되지 않더라도, 인가되지 않은 전력 소비에 대한 보호의 정도가 달성될 수 있고, 본 발명의 시스템은 모든 주요한 설비가 턴 오프되고 임의의 큰 전력이 소비되지 않는 것을 보장하기 위해 고객의 사용량을 모니터하는데 사용될 수 있다. 이는 주기적으로 (즉, 일일 또는 짝수 시간으로) 와트-시간 미터기를 판독함으로써 이루어진다. 건물에 있는 제1 마이크로컴퓨터는 이것을 자동으로 수행하도록 프로그램될 수 있으며, 전력 회사는 또한 미터기 정보에 대한 원격 요청을 발행할 수 있다. 만일 시스템이 전력이 사용되고 있으면, 이는 전력 회사에 통지를 전달하고 전력 회사는 적당한 조치를 취할 수 있다. 부수적으로, 시스템은 전력 회사를 모니터하거나 또는 전력 회사로 하여금 고객이 이와 같은 조건하에 설비를 이용하지 않기로 동의하였다면 지정된 (즉, 피크 속도) 주기 동안 전력을 소비하지 않는 것을 보장하기 위해 특정 설비를 모니터할 수 있게 한다.
D. 비상 부하 쉐딩 - 영역 전체의 비상 동안, 전력 시스템 판독성과 제아분산 시스템 부하를 향상시키기 위해, 고객은 부하에 우선 순위를 부여할 수 있고 전력 회사는 (특정한 영역에 있는 그것들과 같은 개별적인 고객과 일단의 고객 모두에게) 선택된 우선 순위 또는 우선 순위 시퀀스로 부하를 단락시키기 위한 메시지를 전달하는 것이 허용될 수 있다. 예를 들어, 고객은 레벨 0에서 레벨 3으로의 부하 우선 순위를 지정하는 것이 허용될 수 있다. 고객은 전력이 거의 결코 인터럽트되지 않는 우선 순위 0 설비, 롤리 블랙아웃을 피하기 위해 전력만이 인터럽트될 두 개의 우선 순위 1 설비, 비상시 시스템 안정성을 유지하기 위해 온 또는 오프로 사이클될 임의의 수의 우선 순위 2 설비, 및 필수적이 아닌 것으로 간주되고 전력 회사에 의해 임의의 시간에 쉐드될 수 있는 임의의 수의 우선 순위 3 설비를 지정할 수 있다. 이와 같은 방법은 전력 회서로 하여금 피크를 줄일 수 있게 하고, 부수적인 발생 능력을 구축하거나 또는 에너지 속도를 줄이는데 도움을 주는 전력 사용의 필요성을 피하는 것을 가능하게 한다. 또한, 극단적인 조건 동안 블랙아웃을 롤링할 위험을 감소시키면서, 부하 쉐딩을 위한 그 자신의 우선 순위를 설정하고 전력 회사에게 시스템 부하에 걸쳐 놓은 정도의 제어를 제공하는 자유도를 제공한다.
부수적으로, 고객은 고객 건물에 있는 제2 마이크로컴퓨터의 디스플레이를 거쳐 이와 같은 상태가 계속 통지될 수 있게 한다. 몌시지 교통량을 줄이기 위해, 임의의 명명된 설비가 전력의 부재 결과로서, 부하 쉐딩을 실행하는 동일한 메시지가 고객 건물에서 쉐딩 부하에 대해 필요성이 발생하는 것을 가리키는 디스플레이 메시지를 호출한다.
E. 정전 통지 - 시스템은 또한 정전 통지 특징을 제공할 수 있는데, 이로 인해 전력 회사에게는 전력 정전 상태가 고객 건물에 존재할 때 통지된다. 이 특징은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 하나의 선택에 따르면, 제1 마이크로컴퓨터의 마이크로프로세서는 전원 전압이 드롭된 것을 검출하고 정전이 그 장소에서 발생하였다는 것을 말하는 메시지를 보내는 루틴에 의해 서비스된 인터럽트 요청을 발생하는 회로를 일체로 할 수 있다. 다른 선택에 따르면, 만일 마이크로프로세서가 이와 같은 회로를 일체로 하고 있지 않으면, 이는 개별적으로 마이크로프로세서에게 공급되고 접속되어 인터럽트 요청 신호를 공급할 수 있다. 정전 메시지는 전화 시스템 또는 RF (무선) 방송 또는 다른 채널을 통해 전력 회사에 전송될 수 있다. 만일 전화 시스템이 사용될 것이라면, CPEU는 전화 자동 다이얼기 (도시되지 않음) 또는 통신 프로그램 및 모뎀 (도시되지 않음)을 포함하여야 한다. 만일 RF 전송이 보내질 것이라면, 이때 CPEU는 전송기를 제어하고 메시지를 방송하기 위한 RF 전송기와 프로그램을 구비하여야 한다. 바람직하게, 보조 전력원 (배터리 또는 캐패시터와같은 것, 도시되지 않음)이 CPEU에 제공되어 정전 메시지를 보내는 데 충분한 시간에 대해 충분한 전력이 존재하는 것을 보장한다. RF 방송의 사용은 전력 회사에 의해 수신되고 있는 메시지의 유사성을 증가시키기 위해 전화 메시지를 사용하는 것이 바람직하고, 전화 시그날링 시스템이 이용될 때, 정전의 요인 (이는 예를 들어, 전력선 또는 강하된 전력 막대 양단의 강한된 트리)이 또한 전화 서비스의 정전을 유발할 수 있다. 무수한 고객으로부터의 정전 통지를 비교함으로써,전력 회사는 수리공이 고장을 탐지하는데 시간을 허비할 수 없기 때문에 수리공에게 위치를 탐지하여 문제 장소를 신속하고 적은 비용으로 수리할 수 있게 지시한다.
F. 역내 비상 경보 - 부하 쉐딩에 사용된 동일한 메시징 서비스를 사용하여, 역내 경보 특징이 제공될 수 있다. 이는 전력 회사 또는 그 지정자가 서비스 날씨 경고와 같은 비상 상황과 관련된 선택된 국부 뉴스와 경보 메시지 (디스플레 이를 위해)를 고객에게 방송할 수 있게 한다. 만일 청취가능한 경보 신호가 고객 컴퓨터에 의해 발표되면, 이는 방송될 수 있고, 특수한 경보 메시지가 또한 컴퓨터스크린 상에 디스플레이될 수 있다. 만일 인터페이스가 시스템과 고객의 텔레비전 또는 케이블 TV 시스템 간에 설치되어 있으면, 메시지는 텔레비전을 자동으로 턴 온하고 상세한 정보의 검색과 디스플레이를 위해 특수한 에너지 채널로 조정되고 이들이 방송됨에 따라 업데이트되도록 보내질 수 있다.
G. 청구서 지불 - 시스템의 통신 능력을 이용하여, 고객은 스크린 상에 그/그녀/그것의 구좌 정보를 디스플레이할 수 있고, 전자 현금 이체 또는 신용 카드로 서 지불을 인가할 수 있다. 이는 전력 회사의 직접적인 노동과 우편 비용을 감소시킬 수 있다.
H. 인터럽트 분석 - 전자 전력 회사에 대한 서비스 호출의 주요한 소스는 서비스의 순간적인 중단이다. 이와 같은 중단은 흔히 트리 림 콘택팅 과부하 선에의해 유발되어, 보흐 릴레이를 구동되게 한다. 이들 인터럽트는 흔히 인버럽트의결과로서 디지털 시계와 다른 설비를 리셋시켜야만 하는 고객을 초조하게 한다. 이와 같은 종류의 인터럽트는 전력 회사에게는 순응하는 호출의 두드러진 호출로,이들 호출을 처리하는 것은 대가를 요구한다. 고객의 건물에서 순간적인 정전을 추적함으로써, 시스템은 이와 같은 선 콘택트의 위치를 정확하게 탐지할 수 있게 하고 상태의 효과적인 비용의 활동적인 교정을 가능하게 한다. 특히, 만일 제1 마이크포컴퓨터가 다수의 순간적인 인터럽트 미팅 회수와 전력 회사에 의해 수립된 기간 기준을 검출하면, 이때 이는 전력 회사에 메시지를 초기화할 수 있어, 선 작업원에 의한 서비스 호출을 요청한다. 전력 회사는 유사한 요청이 다른 고객의 CPEU로부터 수신되었는 지를 판단함으로서 문제를 탐지하고 수리공을 문제 영역 으로 가도록 지시할 수 있다.
I. 고객 제어 회로 - 시스템 비디오 인터페이스를 거쳐, 고객은 전등과 설비를 제어할 수 있다. 예를 들어, 고객은 전등의 외부 또는 내부를 동작시키고, 커피 포트를 개시하고, 스피링클러 시스템을 동작시키고, 풀 펌프 등을 스케쥴할 수 있다. 이와 같은 모든 동작은 부하의 종류에 맞게 설계된 입/출력 디스플레이를 제시하는 비디오 인터페이스를 사용하여 중앙 위치로부터 제어될 수 있다.
J. 온도 제어 - 비디오 디스플레이를 거쳐, CEBus-호환성 서머스탯은 일주일의 일일과 일일의 시간단위로 선정된 편의 레벨에 프로그램될 수 있다.
K. 계절적인 모드 - 이 선택을 이용하여, 고객은 전등, 난방 및 냉방 스케쥴을 계절에 맞게 저장할 수 있다.
L. 비어있는 네스트 모드 - 이 선택은 고객이 휴가 동안 그리고 집을 비운시간에 전력 소비를 줄이는 에너지 사용을 위한 스케쥴을 저장하는 것을 가능하게 한다· 이는 습도 센서와 결합되어 탈습기 또는 공조기가 고습 기간 동안 mildew의 위험을 감소시키도록 스위치되는 것을 가능하게 한다.
M. 전력 픽업 스테이징 - 정전이 발생할 때, 백업 제어 전력이 손실되기 전에, 모든 차단기를 개방시키고 주 전원으로부터 부하를 단락시키기 위해 제1 마이크로컴퓨터에 의해 모든 제어 모듈에 메시지가 전달될 수 있다. 선택적으로, 차단기는 개회로 위치에서 에너지 공급을 단락하고, 다시 에너지를 공급하지 않으며 그렇게 하도록 시그날될 때까지 폐쇄할 수 있다. 전력이 복원되면, 제1 마이크로컴퓨터는 설비 종류와 그 개시 구비조건에 근거하여 선정된 시퀀스로 각각의 부하를 선에 연결한다. 선정된 범위 이내의 의사 릴레이가 또한 동일한 시간에 임의의 종류의 모든 설비를 온-라인하는 것을 피하도록 부가될 수 있다. 이와 같은 능력은 이와 같은 모든 부하가 순간 전력이 복원되고, 그 에너지 재공급이 방해되는 온-라인으로 복귀하지 않는 것을 보장한다. 이는 전력 시스템에 대한 큰 응력을 경감시키고, 까다로운 부하 픽업 문제를 최소화하는데 도움이 된다. 부수적으로, 일부 설비는 전력이 복원되기 전에 리셋 주기를 필요로 하고, 이는 나중에 공조 시스템을 포함한다. 프로그램된 대기 시간은 이와 같은 설비가 정상적으로 온-라인으로 복귀하는 것을 허용하고, 너무 이르게 개시함으로써 전력 시스템과 설비에 가해지는 응력을 피한다.
N. 비용절감 - 본 발명은 고객에 있어서 비용에 유리한 특정한 장점을 갖는다. 와트-시간 미터기와 제1 마이크로컴퓨터는 고객 건물 외부에 존재하고 전력회사에 의해 소유된 CPEU의 일부이다. 따라서, 고객은 이들 물품에 투자할 필요가 없다. 고객의 투자는 제2 마이크로컴퓨터와 다양한 부하 제어 모듈에 제한되어있다. 제조시 부하 제어 모듈이 새로운 설비에 포함됨에 따라, 이와 같은 설비 등에 있어서 개별적으로 투자할 필요가 없을 것이다. 따라서, 고객의 투자는 최솔로 유지하는 것이다. 더우기, 전력 회사가 CPEU를 통해 제어를 보유하기 때문에, 필요에 따라 장치를 증가할 수 있고 제1 마이크로컴퓨터의 연산 및 제어 능력을 선택에 따라 사용할 수 있다. 이는 건물의 PLC를 다양한 다른 통신 서비스와 상호접속하는 통신 기판을 부가하는 것을 포함한다. 따라서, 만일 CEBus 노드가 CEBus 메시지를 텔레비전 상에 디스플레이하기 위해 종래의 텔레비전 신호로 변환하는 것에 이용할 수 있다면, CPEU에 카드가 부가되어 다른 서비스가 고객의 텔레비전 상에 디스플레이하기 위한 메시지를 전달하는 것을 가능하게 한다. 또한, CPEU는 고객에게 선택된 매체 (즉, 케이블 텔레비전 분산 시스템, 전화 또는 RF 링크를 통해)를 거쳐 케이블 텔레비전 회사 (즉, 주문 서비스, 보고 문제 또는 질문 등)과 같은 다른 서비스 제공자에게 메시지를 전달할 수 있게 하는 기판을 가질 수 있다.
또, 고객이 구매하는 장치에 대한 연산, 통신 또는 다른 지원을 제공하는 서버로서 제1 마이크로컴퓨터를 사용함으로써 다른 비용 장점이 고객과 전력 회사 모두에게 돌아간다는 것이다. 장치의 비용은 시스템에 의해 주어진 능력을 제공하지 않음으로써 감소되고, 전력 회사는 제1 마이크로컴퓨터에의 액세스를 제공하기 위한 제조업자를 바꿀 수 있다. 제조업자는 또한 CPEU를 거쳐 장치와 통신하기 위해 교체될 수 있다.
전력 이외의 전력 회사 서비스가 이 시스템을 통해 계량화될 수 있는 부수적인 비용 장점이 있다. 이는 가스, 물 및 전기 미터기를 판독하기 위해 고객 건물로 요원을 파견하여야 할 때 관련된 큰 비용이 존재한다는 것은 공지된 사실이다.이와 같은 미터기는 이제 이 시스템에 의해 원격으로 판독하기 위해 CEBus 또는다른 PLC 또는 네트웍 통신 시스템에 인터페이스될 수 있어, 미터기 판독의 비용을 크게 줄인다.
O. 에너지 차단 - 본 발명은 또한 실시간 에너지 소싱 시장 또는 차단을 가능하게 하는 시스템의 구현을 용이하게 한다. 다양한 전기 에너지 공급자는 그 속도 구조를 잠재적인 고객에게 공급할 수 있고, 이는 흔히 시간 당보다는 자주 속도를 바꾸는 것이 바람직할 때 실용적으로 수행된다. 고객은 통신 터미널로서 제2 마이크로컴퓨터를 사용함으로써, 이들이 전자적으로 공급된다면 이들 공개물을 수신할 수 있고, 다음에 임의의 미래 시간 간격동안 새로운 공급자에 대해 분배업자로서 행동할 수 있다. 고객의 전력 회사는 이용가능한 공급업자에 대한 분배자로서 작용한다. 고객이 공급업자를 바꿀 때, 전력 회사는 초기의 공급업자 속도에서 사용량에 대한 초기의 공급업자 구좌를 크래팃하여 고객의 미터기로부터 원격 미터기 눈금을 얻고, 고객의 시스템에 새로운 공급업자가 부과할 속도를 레코드하며, 새로운 고객-공급업자 관계, 그 시작 일 및 시간을 레코드한다. 각각의 공급어자는 규정된 한도내에서 최소 공약을 결정하고 그 서비스에 대한 계약을 줄이고, 전력 회사의 컴퓨터 시스템이 적절히 프로그램되어 고객은 최소 공약과 다른 계약 조항에 따라서만 공급업자를 바꿀 수 있게 된다. 따라서, 에너지 공급업자는 고객의 업무를 완벽하게 하는 것을 가능하게 한다. 물론 전력 회사는 규정 법이 허용하면 공급업자 및 분배업자일 수 있다. 따라서, 본 발명은 최종 사용자 레벨에서 에너지 시장의 완벽을 가능하게 한다.
P. 스마트한 설비의 용이성-부수적으로, 본 발명에 따른 시스템은 소위 스마트한 설비의 개발과 이용을 용이하게 한다. 예를 들어, CPEU를 통해 직접 마이크로프로세서-제어 오븐으로 고객 건물 (즉, 전력 회사 또는 접속된 서비스)의 외부에 있는 소스로부터 요리법이 직접 다운로드될 수 있다. 이때, 고객은 정확한 온도(들)와 시간(들)에 대해 오븐을 프로그래밍하는 것에 대해 걱정할 필요가 없다. 다른 실시예로서, CEBus 설비는 만일 내부 진단이 문제가 존재한다는 것을 가리키면, 서비스에 대해 제조업자를 자동으로 호출할 수 있다. 이는 전화 인터페이스 또는 모뎀이 CPEU에 제공되면 전화를 통해 놓일 수 있거나 또는 전력 회사의 컴퓨터 시스템을 통해 놓일 수 있다. CPEU는 설비에 대한 프로그래밍 정보를 저장할 수 있고, 전력이 정전후 복원될 때, CPEU와 설비는 설비 (즉, VCR 프로그래밍)에 대한 프로그래밍을 복원하고 설비의 시계를 리셋하기 위해 상호 작용할 수 있다.
본 발명에 사용된 바와 같이, 에너지와 전력이라는 용어는 하나가 다른 것을 배제하도록 의도되어 있다는 것을 제외하고 상호 교환하여 사용될 수 있다.
물론 에너지는 전력의 시간 적분이다. 이와 같이, 소정의 시간에 걸쳐 부하에 의해 사용된 에너지는 일반적으로 본 발명에서 연속하는 순간 시간에 걸쳐 취해진 샘플의 수를 통해 부하에 대한 전력 입력을 측정함으로써 계산된다. 그럼에도 불구하고, 각국에 따르면, 발명자는 흔히 예를 들어 측정 에너지 또는 소비 에너지로서 말하고, 이는 에너지가 측정된 양으로부터 계산되고 에너지는 실제로 전기적 형태에서 다른 형태 (즉, 광, 열 또는 운동)로 변환된다는 것을 알고 있다. 전력이 보다 정확한 곳에 만일 에너지가 사용되면, 또는 그 역이면 이는 보다 정확한 용어가 사용되도록 의도되었다는 것을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다양한 실시예를 설명하였지만, 그 장점 및 선택적 특징의 일부는 이와 같은 실시예가 단지 예시적인 것이며 한정하려는 의도가 아니라는 것으로 표현되었다는 것을 알 것이다. 기술분야의 숙련자는 본 발명의 본질과 영역으로부터 벗어나지 않고 부수적인 실시예는 물론 이들 실시예에 대해 다양한 변형과 수정이 있을 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 부하 제어 모듈이 제어하는 부하로부터 분리되는 것으로 도시되어 있지만, 설비는 그 통합부분으로서 제어 모듈과 함께 설계될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 참으로, 소위 미래의 스마트한 설비는 예를 들어, 내장된 회로 차단기 및/또는 전력 모니터링 회로는 물론 CEBus 또는 구비된 다른 인터페이스와 함께 구축될 수 있다는 것을 알 수 있다. 다른 변형에서, 제1 및 제2 마이크로컴퓨터 모두를 위한 산업 표준 마이크로컴퓨터 플랫폼을 사용하는 대신에, 하나 또는 두 개의 마이크로컴퓨터 또는 그 동작 시스템은 표준이 아닐 수 있으며, 약간의 유연성이 손실될 것이지만, 하나 또는 두 개의 프로세서는 또한 전용 하드웨어일 수 있는 프로그램불가능한 제어기로 교체될 수 있다. 따라서, 본 발명은 다음 특허청구의 범위 및 이에 상당하는 것에 제한되지 않는다.

Claims (45)

  1. 고객 건물에 있는 다수의 젼기 부하의 동작을 제어하기 위해 제2 마이크로컴퓨터와 결합하어 사용하기 위한 제1 마이크로컴퓨터에 있어서,
    상기 고객 건물에서의 부하 쉐딩 동작(1oad shedding operations)을 구현하는 요청을 포함하는 메시지를 통신 링크를 통해 수신하고 상기 제1 마이크로컴퓨터에 공급하기 위한 수단;
    부하의 동작에 관련된 이벤트를 스케쥴하는 명령을 상기 제2 마이크로컴퓨터로부터 수신하기 위한 수단;
    히스토리 전력(history power) 또는 고객에 의한 에너지 사용량을 기술하는 데이터를 수집하고 저장하기 위한 수단;및
    상기 부하 쉐딩 동작과 상기 스케쥴된 이벤트를 실행하는 메시지를 부하 제어 모듈로 전송하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제1 마이크로컴퓨터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건물에서의 에너지 소비를 계량화하는 와트-시간 미터기와 상기 와트-시간 미터기를 판독함으로써 얻어진 데이터를 포함하는 히스토리 데이터를 판독하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제1 마이크로컴퓨터.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 부하 장치에 의한 에너지의 소비를 모니터하고 측정하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제1 마이크로컴퓨터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마이크로컴퓨터에, 데이터 구조를 더 포함하고, 상기 제1 마이크로컴퓨터는 주기적으로 상기 데이터 구조에 각각의 상기 장치의 에너지 소비 측정을 저장하는 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 제1 마이크로컴퓨터.
  5. 마스터 제어기와 함께 사용하며, 고객 건물에 있는 다수의 전기 부하의 동작을 제어하기 위한 보조 제어기에 있어서,
    상기 마스터 제어기와 통신하기 위한 수단;
    상기 고객에 메시지를 디스플레이하기 위한 수단;
    상기 마스터 제어기로부터 하나 이상의 부하에 대한 히스토리 에너지 소비 데이터를 얻기 위한 수단;및
    요청에 응답하여, 상기 디스플레이 수단 상에 상기 히스토리 에너지 소비를 설명하는 보고를 발생하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 보조 제어기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발생 수단은 상기 디스플레이 수단 상에 에너지가 건물에서 소비되고 있는 속도의 그래픽 표시를 생성하는 것을 특징으로 하는 보조 제어기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 발생 수단은 상기 디스플레이 상에 선택된 부하 장치가 에너지를 소비하고 있는 속도의 그래픽 표시를 생성하는 것을 특징으로 하는 보조 제어기.
  8. 선정된 시간에 주 전원에 전기적 부하를 연결하고 상기 주 전원으로부터 상기 전기적 부하를 분리하기 위해 상기 부하의 동작을 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    a. 상호 통신하도록 접속된 제1 프로세서와 제1 메모리, 및 제1 마이크로 컴퓨터에 의한 동작의 실행을 제어하는 제1 제어 프로그램을 구비하는 제1 마이크로컴퓨터;
    b. 상호 통신하도록 접속된 제2 프로세서와 제2 메모리, 및 입력 데이터와 제2 마이크로컴퓨터에 의한 동작의 실행을 제어하는 제2 제어 프로그램을 제공하는 사용자를 위한 사용자 수단을 구비하는 제2 마이크로컴퓨터;
    c. 상기 제1 마이크로컴퓨터로부터의 지시에 응답하여 부하의 상태를 제어하고, 부하를 주 전원에 연결하고 주 전원으로부터 부하를 분리하는 적어도 하나의 명령을 포함하는 적어도 하나의 국부 제어 모듈;및
    d. 통신 채널을 구비하고,
    e. 상기 제1 및 제2 마이크로컴퓨터와 부하 제어 모듈 모두는 통신 채널을 거쳐 상호 통신하도록 적응되어 있고, 이로 인해 상기 제1 마이크로컴퓨터는 상기 통신 채널을 통해 상기 부하 제어 모듈로 지시를 전달하고,
    f. 사용자에 의해 상기 제2 마이크로컴퓨터에 제공된 입력 데이터에 응답하여, 상기 제1 컴퓨터 프로그램은 상기 제1 마이크로컴퓨터가 상기 제1 메모리에 내장된 발생될 부하 이벤트의 데이터베이스에 있는 명령을 선정된 시간으로 실행하게 하며,
    g. 상기 제1 마이크로컴퓨터는 선정된 시간으로 상기 부하 이벤트를 상기 데이터베이스로부터 구하기 위해 상기 제1 컴퓨터 프로그램에 있는 명령을 실행하고,부하를 주 전원에 연결하거나 또는 부하를 주 전원으로부터 분리하는 명령을 부하 제어 모듈로 전달하기 위해 대응하는 명령을 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널은 상기 주 전원을 통해 수립된 전력선 캐리어 통신 채널인 것을 특징으로 하는 시스템.
    제8항 또는 제9항에 있어서,
  10. 상기 제2 마이크로컴퓨터는 또한 선정된 시간에 발생하는 부하 이벤트의 데이터베이스를 포함하고, 상기 제2 컴퓨터 프로그램과 상기 제1 컴퓨터 프로그램은 상기 제2 마이크로컴퓨터가 상기 제2 마이크로컴퓨터에 있는 데이터베이스의 내용을 상기 제1 마이크로컴퓨터에 있는 데이터베이스와 동기화시키기 위해 턴 온될 때마다 인터렉티브하게 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 컴퓨터 프로그램은 상기 제2 마이크로컴퓨터에 있는 데이터베이스의 내용을 상기 제1 마이크로컴퓨터에 있는 데이터베이스와 동기화시키기 위해 턴 오프된 후, 상기 제2 마이크로컴퓨터가 먼저 턴 온될 때 인터렉티브하게 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    연속하는 선정된 간격 동안, 주 전원에 접속된 부하에 의해 소비된 전기 에너지를 계량화하고, 상기 계량화된 에너지의 값을 공급하기 위한 전기 에너지 소비계량화 서브시스템을 더 구비하며, 상기 제1 마이크로컴퓨터는 상기 연속하는 간격에 따라 인덱스된 상기 계량화된 값을 상기 계량화 서브시스템으로부터 구하고, 상기 제1 마이크로컴퓨터의 상기 데이터베이스에 상기 계량화된 값을 저장하도록 동작하며,
    상기 제2 마이크로컴퓨터는 턴 온될 때 상기 계량화된 값의 선정된 수에 대한 요청을 상기 제1 마이크로컴퓨터에 전송하기 위해 시간에 따라 동작되며, 상기 제1 마이크로컴퓨터는 상기 요청의 수신에 응답하여, 이전에 상기 제2 마이크로컴퓨터로 보내지지 않은 계량화된 값의 상기 선정된 수중 임의의 것을 상기 제1 마이크로컴퓨터로 전송하도록 동작되고, 상기 제2 마이크로컴퓨터는 상기 계량화된 값에 응답하여, 그것에 대응하는 엔트리를 부가함으로써 그 데이터베이스를 수정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    적어도 하나의 부하 제어 모듈은 대응하는 부하의 전기 사용량 파라메타를 측정하는 종류의 적어도 하나의 부하 제어 모듈이고, 상기 제1 마이크로컴퓨터는 통신 채널을 통해 상기 부하 제어 모듈로부터 상기 측정을 포함하는 메시지를 수신하도록 적응되어 있고, 상기 제1 마이크로컴퓨터는 대응하는 부하와 상기 측정을 연관시키는 방법으로 상기 측정을 상기 제1 데이터베이스에 저장하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    적어도 하나의 부하 제어 모듈은 대응하는 제어된 부하 양단의 전압, 상기 부하를 통과하는 전류, 및 상기 전압에 대한 상기 전류의 위상 각을 측정하도록 적응되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    제어된 장치의 에너지 소비 및 상기 장치에 대한 전력 인수를 계산하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 계산 수단은 부하 제어 모듈에 위치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제13항에 있어서,
    상거 제2 마이크로컴퓨터는 상기 제1 마이크로컴퓨터로부터 상기 측정을 요청하도록 동작가능하고, 상기 제1 마이크로컴퓨터는 상기 요청에 응답하여 상기 측정을 상지 제2 마이크로컴퓨터로 전송함으로써 동작하고, 이때 상기 제2 마이크로컴퓨터는 대응하는 부하에 연관하여 상기 측정을 상기 제2 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제1 마이크로컴퓨터는 일일 계량화된 값의 선정된 제1 수와 부하 측정의 선정된 제1 수를 저장할 수 있고, 상기 제2 마이크로컴퓨터는 일일 계량화된 값의 선정된 제2 수와 부하 측정의 선정된 제2 수를 저장할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 컴퓨터 프로그램은 상기 제2 마이크로컴퓨터에 있는 계량화된 값과 부하 측정의 데이터베이스의 내용을 상기 제1 마이크로컴퓨터에 있는 계량화된 값과 부하 측정의 데이터베이스를 동기화시키기 위해 그와 같은 계량화된 값과 부하 측정을 전송하도록, 비활성으로 된 후 상기 제2 마이크로컴퓨터가 활성으로 될 때, 상기 제1 및 제2 마이크로컴퓨터 상에서 각각 인터렉티브하게 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 프로그램은 전력이 차단된 후 데이터베이스의 내용을 시간 주기 동안 상기 제2 마이크로컴퓨터에 동기화시키도록 인터렉티브하게 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 프로그램은 전력이 턴 온된 후 데이터베이스의 내용을 제1 시간 동안 상기 제2 마이크로컴퓨터에 동기화시키도록 인터렉티브하게 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제2 마이크로컴퓨터에 있는 데이터베이스는 상기 제1 마이크로컴퓨터에 있는 데이터베이스보다 많은 계량화된 값 또는 부하 측정을 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 전기 에너지 제공자로부터 수신된 부하 쉐딩 명령 신호에 응답하여 주 전원으로부터 각각의 부하를 선택적으로 분리시키거나 또는 상기 부하가 상기 주 전원에 접속될 수 있게 하는 적어도 하나의 전기 부하 장치의 동작을 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    a. 상호 통신하도록 접속된 제1 프로세서와 제1 메모리와, 제1 마이크로컴퓨터에 의한 동작의 실행을 제어하는 제1 제어 프로그램을 포함하는 제1 마이크로컴퓨터;
    b. 전력 회사로부터 상기 부하 쉐딩 명령 신호를 수신하거 위한 수단;
    c. 상기 제1 마이크로컴퓨터로부터의 지시에 응답하여 부하의 상태를 제어하고, 부하를 주 전원에 접속시키고 주 전원으로부터 부하를 분리하는 적어도 하나 의 지시를 포함하는 적어도 하나의 부하 제어 모듈;및
    d. 통신 채널을 구비하고,
    e. 상기 제1 마이크로컴퓨터와 상기 부하 제어 모듈은 상기 통신 채널을 통해 상흐 통신하도록 적응되고, 이로 인해 상기 제1 마이크로컴퓨터는 상기 통신 채널을 통해 상기 부하 제어 모듈에 지시를 전달하며;
    f. 상기 제1 제어 프로그램은 상기 수신 수단에 의한 부하 쉐딩 명령 신호의 수신에 응답하여 제1 마이크로컴퓨터로 하여금 적어도 하나의 부하 제어 모듈로 상기 명령에 대응하는 부하 제어 모듈의 동작을 실행시키는 지시를 전달하게 하는 동작을 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 수신 수단은 상기 제1 마이크로컴퓨터와 함께 놓이는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제22항에 있어서,
    각각의 부하 제어 모듈은 부하 장치와 연관되어 있고, 각각의 부하 장치에는 한정된 세트의 가능한 부하 쉐딩 우선 순위들중에서 부하 쉐딩 우선 순위가 할당되어 있고, 전기 에너지 제공자로부터의 각각의 부하 쉐딩 명령은 명령이 동작하는 우선 순위 레벨의 명세를 내부에 포함하며, 상기 시스템은
    g. 제1 마이크로컴퓨터에 상기 각각의 부하 장치에 대해 그 할당된 부하 쉐딩 우선 순위를 포함하는 데이터 구조를 더 포함하고,
    h. 상기 제1 컴퓨터 프로그램은 상기 데이터 구조에 있는 상기 할당된 부하쉐딩 우선 순위에 응답하여, 그 우선 순위 레벨이 상기 우선 순위 레벨 또는 부하 쉐딩 명령이 동작하는 레벨에 대응하는 부하에 대한 부하 제어 모듈로 부하 쉐딩 명령을 전달하도록 상기 제1 마이크로컴퓨터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제13항에 있어서,
    상기 제1 마이크로컴퓨터는 또한 각 부하에 대해 선정된 시간에 발생하는 부하 이벤트의 리스트를 포함하는 데이터 구조를 포함하고, 상기 제1 컴퓨터 프로그램은 상기 이벤트중 임의의 이벤트의 실행이 이전에 발행된 부하 쉐딩 지시에 모순될 때를 제외하고 상기 이벤트를 구현하는 상기 부하 제어 모듈의 동작을 실행시 키도록 상기 제1 마이크로컴퓨터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제22항에 있어서,
    g. 상기 제1 마이크로컴퓨터의 제1 메모리에 상기 각각의 부하 제어 모듈에 대해, 모듈에 의해 제어된 부하 장치에 대한 적어도 하나의 장치 종류 식별자, 모듈에 대한 식별, 및 한정된 세트의 가능한 부하 쉐딩 우선 순위들중으로부터 선택된상기 부하 장치에 대해 할당된 부하 쉐딩 우선 순위를 포함하는 데이터 구조를 더 포함하고,
    h. 상기 제1 컴퓨터 프로그램은 전기 에너지 제공자로부터 부하 쉐딩 명령을 수신하는 것에 응답하여, 모듈에 의해 제어된 부하 장치에 대한 연관된 장치 종류 식별자, 모듈에 대한 식별 및 해당 부하 장치에 대한 할당된 부하 쉐딩 우선 순위가명령이 동작하는 부하에 대한 부하 쉐딩 명령에 있는 명세에 일치하는 그와 같은 부하 제어 모듈에만 부하 쉐딩 지시를 보내도록 상기 제1 마이크로컴퓨터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제22항 내지 제26항중 어느 항에 있어서,
    상기 부하 제어 모듈은 상기 주 전원에 대한 전력의 정전 발생시 주 전원으로부터 그 연관된 부하를 분리시키도록 적응되어 있고, 상기 시스템은 상기 정전의 종료후 상기 주 전원에 그 연관된 부하의 재접속을 허용하도록 부하 제어 모듈을 지시하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 부하 제어 모듈을 지시하는 수단은 상기 모듈에 정전의 종료후 선정된 시간에 상기 재접속을 허용하는 지시를 전달하고, 서로 다른 선정된 시간이 서로 다른 종류의 부하 장치와 연관된 서로 다른 부하 제어 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 부하 제어 모듈들에 명령하기 위한 수단은 정전의 종료로부터 의사 난수의(pseudorandom) 시간 후에 상기 모듈들에 상기 재접속을 허용하는 명령들을 전송하는 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 의사 난수의 시간은 상기 부하 제어 모듈들 각각에 대해 가변적인 시스템.
  31. 전기 부하에 전력을 공급하는 젼기 분기 회로의 전류 상태를 원격 결정하기 위한 모니터에 있어서,
    a. 1차 변압기를 구성하는 상기 분기 회로에 의해 관통되어 2차 변압기를 구성하는 권선;
    b. 상기 권선의 출력이 소정의 제1 임계값을 초과하는지의 여부를 결정하기 위한 제1 수단;및
    c. 상기 결정을 위한 제1 수단과, 상기 임계값과 비교하여 상기 분기 회로의 전류 상태를 지시하는 메시지를 제공하기 위한 통로인 통신 채널을 인터페이싱하기 위한 수단을 포함하는 모니터.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 권선의 출력이 소정의 제2 임계값을 초과하는지의 여부를 결정하기 위한 제2 수단을 더 포함하며, 상기 인터페이싱 수단은 상기 결정을 위한 제2 수단과 상기 통신 채널을 인터페이싱하기 위한 수단을 포함하는 모니터.
  33. 전기 부하에 교류(ac) 전류를 공급하고 상기 부하상에 교류 전압을 인가하는 분기 회로 도체를 구비한 분기 회로상의 상기 전기 부하에 의한 전기 에너지 소모에 관한 파라미터들을 결정하기 위한 모니터에 있어서,
    a. 상기 부하상에 인가되는 교류 전압의 제로-교차점(zero-crossings)에서 상기 분기 회로 내의 전류를 결정하기 위한 수단;
    b. 상기 제로-교차점으로부터 전기적으로 90도 후에 상기 분기 회로 내의 전류를 결정하기 위한 수단;및
    c. 상기 전류들 중 적어도 하나를 상기 전압에 곱한 값을 사용하여 상기 부하에 의한 적어도 하나의 에너지 소모량을 계산하기 위한 수단을 포함하는 모니터.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 부하를 가로지르는 상기 전압을 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 모니터.
  35. 전력 정전의 발생을 추적하는 전력 분배 시스템에 대한 부하들의 복원을 제어하는 방법에 있어서,
    a. 각각의 상기 부하에 대하여 상기 전력 분배 시스템과 상기 부하 간의 접속을 제어하기 위한 관련 부하 제어 모듈을 공급하는 단계;및
    b. 전력이 복원되는 경우에, 소정의 절차로 상기 관련 부하를 상기 전력 분배 시스템에 재접속시키기 위한 명령을 각각의 모듈로 전송하는 단계를 포함하는 제어 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    c. 전력 정전 후 단시간 동안에 전기 백업 제어 전력을 공급할 수 있는 백업 전력을 공급하는 단계;및
    쟈
    d. 전력 정전이 발생하는 경우, 백업 제어 전력이 유실되기 전에, 상기 전력 분배 시스렘으로부터 상기 부하들을 차단하기 위한 메시지를 상기 모든 제어 모듈들에 전송하는 단계를 더 포함하는 제어 방법.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 소정의 절차는 상기 부하의 유헝 및 재시동 조건을 기초로 하는 제어방법.
  38. 제35항 또는 제37항에 있어서,
    상기 각각의 모듈에 재접속 명령을 전송하는 단계는 전력 복원으로부터 의사 난수의 시간 후에 재접속을 수행하는 제어 방법.
  39. 복수의 고객 구내에 전력을 공급하는 복수의 케이블을 포함하며 상기 케이블들에 영향을 미치는 자연적 및 비자연적인 원인들에 의해 상기 케이블에 순간적인 전력 정전이 발생할 수 있는 전기 에너지 공급자용의 전력 분배 시스템에 예방정비를 행하기 위한 방법에 있어서,
    a. 각각의 상기 고객 구내에서 전력 케이블의 전력 신호의 존재를 모니터링하는 단계;
    b. 상기 케이블상에서 모니터링된 전력 정전의 경과 시간을 측정하는 단계;
    c. 정전 후 상기 케이블에 대한 전력 공급의 재시작과 동시에, 에너지 공급자에게 상기 정전의 발생 및 정전 시간을 알리는 단계를 포함하는 전력 분배 시스템의 예방 정비 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    고객 건물의 부하에 있는 클럭을 리세트하는 클럭 리세트 명령을 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  41. 제39항에 있어서,
    d. 상기 통신을 이용하여 인터럽션이 발생한 케이블을 국부화시키고 이 인터럽션의 원인을 해결하기 위해 직원을 급파하는 단계를 더 포함하는 방법.
  42. 제1,8 또는 22항에 있어서,
    기 제1 마이크로컴퓨터는
    a. 클럭;
    b. 관련된 주 전원에 걸처서 전력 전달이 인터럽트될 때 클럭에 의해서 설정된 시간을 기록하기 위한 수단;
    c. 경과된 시간을 판정하기 위하여 상기 인터럽션의 종료시에 동작하는 수단;
    d. 인터럽션이 발생한 시간과 이의 경과 시간을 자동으로 보고하기 위해 동작하는 수단을 더 포함하는 방법.
  43. 특정 조건하에서 부하를 주 전원에 연결하고 주 전원으로 부터 분리하기 위하여 전기 부하 장치의 동작을 제어하는 시스템에 있어서,
    a. 상호 통신할 수 있게 접속된 제1 프로세서 및 제1 메모리, 및 제1 마이크로컴퓨터에 의한 동작 실행을 제어하기 위한 제1 제어 프로그램을 구비하는 제1 마이크로컴퓨터;
    b. 상호 통신할 수 있게 접속되어 있는 제2 프로세서 및 제2 메모리, 이용자가 입력 데이터를 제공할 수 있게 해주는 이용자 수단, 및 제2 마이크로컴퓨터에 의한 동작 실행을 제어하기 위한 제2 제어 프로그램을 구비하는 제2 마이크로컴퓨터;
    c. 상기 제1 마이크로컴퓨터로 부터의 명령에 응답하여 부하의 조건을 제어하고 적어도 부하를 주 전원에 연걸하고 부하를 주 전원으로 부터 분리시키기 위한 명령을 포함하는 적어도 하나의 부하 제어 모듈;
    d. 통신 채널;
    e. 상기 제1 마이크로컴퓨터가 통신 채널을 통하여 명령을 부하 제어 모듈에 전송할 수 있게 통신 채널을 통하여 상호 통신할 수 있게 되어 있는 상기 제1및 제2 마이크로컴퓨터 및 상기 부하 제어 모듈;
    f. 이용자가 상기 제2 마이크로컴퓨터에 제공한 입력 데이터에 응답하여, 적어도 특정 부하에 대하여 이용자가 이 부하를 동작시키기 위한 에너지에 대해 지불하고자하는 이용자-공급 최대 속도를 구비하는 데이터베이스를 상기 제1 메모리내에 구축하는 명령들을 상기 제1 마이크로컴퓨터가 실행하게 해주는 제1 컴퓨터프로그램;
    g. 부하의 작동에 대한 에너지 속도 차지를 이용 회사로 부터 수신하는 수단;및
    h. 상기 데이터베이스로 부터 상기 이용자-공급 최대 속도를 얻고, 상기 최대 속도를 전기 에너지 공급자로 부터 수신한 속도 차지에 비교하며, 수신된 속도가 최대 속도를 초과하면 부하를 주 전원으로 부터 분리시키기 위한 명령을 상기부하 제어 모듈로 전송하기 위하여 상기 제1 컴퓨터 프로그램으로 명령을 실행하는 상기 제1 마이크로컴퓨터를 포함하는 전기 부하 장치의 동작 제어 시스템.
  44. 외부 소스로 부터 제공된 전기 에너지의 이용에 관한 정보를 고객의 건물에 제공하기 위한 방법에 있어서,
    a. 에너지 소비 계량기 눈금 표시를 산출하기 위해 건물에서 이용되는 전기에너지를 계량하는 단계;
    b. 소정 간격으로 계량기 눈금 표시를 메모리에 저장하기 위한 단계;
    c. 소정 간격으로 건물에 있는 다수의 부하 장치 각각에 의한 전력 소비를 측정하기 위한 단계;
    d. 각각의 상기 부하 장치에 연관해서 그들에 대한 전력 소비 측정치를 상기 메모리에 저장하는 단계;
    e. 각각의 부하 장치에 대하여 부하 장치를 확인하는 정보를 상기 메모리 내에 관련시키는 단계;및
    f. 상기 부하 장치들 각각이 소비한 전기 에너지 및 건물 전체에서 소비된 전기 에너지를 시간의 함수로서 상세하게 기술하는 보고를 제공하는 단계를 포함하는 전기 에너지 이용에 대한 정보를 제공하는 방법.
  45. 제44항에 있어서,
    서로 다른 종류의 부하 장치들에 연관해서 시간의 함수로서 상기 종류의 장치들 각각에 연관된 속도를 저장하는 단계를 더 포함하는 전기 에너지 이용에 대한 정보를 제공하는 방법.
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