KR20010008216A - 할인 시간대에 따른 전력 사용량 계량 방법 및 이를 위한근거리 무선 검침용 전력계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 사용량을 계량함에 있어서 할인 시간대별로 전력 사용량을 구분하여 계량하는 시간대별 계량 방법 및 이를 위한 근거리 무선 검침용 전력계에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는, 전력 사용량을 계량하기 위한 계량수단; 시계기능을 제공하는 실시간 카운터; 시간 정보와 계량 데이터를 저장하기 위한 저장수단; 소정 포맷의 데이터를 무선으로 송수신하기 위한 RF모듈; 및 상기 RF모듈을 통해 시간설정신호가 수신되면 상기 실시간 카운터의 시간을 설정하고, 상기 계량수단을 통해 감지된 전력 소비량을 상기 실시간 카운터를 통해 전달된 시간정보에 따라 시간대별로 구분하여 상기 저장수단에 누적 저장하며, 상기 RF모듈을 통해 검침신호가 수신되면 상기 저장수단에 저장된 시간대별 소비 전력량을 시간정보와 함께 제공하는 콘트롤러를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따르면 소비 전력량을 계량함에 있어서 시간대별로 구분하여 저장하여 시간대별로 사용 요금을 차등 적용할 경우에도 하나의 전력계만으로 소비 전력량을 게량할 수 있어, 할인 요금 적용에 따른 계량이 용이하다.

Description

할인 시간대에 따른 전력 사용량 계량 방법 및 이를 위한 근거리 무선 검침용 전력계{ Method of measuring electric power based on time and OMR watt-hour meter for it }

본 발명은 무선을 이용한 근거리 검침 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 사용량을 계량함에 있어서 할인 시간대별로 전력 사용량을 구분하여 계량하는 시간대별 계량 방법 및 이를 위한 근거리 무선 검침용 전력계에 관한 것이다.

일반적으로, 전력 사용량을 시간대별로 구분하여 살펴보면 주간 시간대에 그 사용량이 많고, 심야 시간대에는 전력 사용량이 적다. 그러나 발전설비 및 발전비용을 고려할 때 전체적으로 균등하게 전력이 소비되는 것이 바람직하고, 이를 위해 에너지 절약차원에서 전력 사용 시간대에 따라 단위 사용량에 대한 요금을 차별화하고 있다. 예컨대, 심야시간대(밤12시부터 새벽4시까지)에 전력을 사용할 경우에는 주간 시간대에 비해 소정 비율로 요금을 할인함으로써 심야전력 사용을 권장하고 있다.

그런데 이와 같이 전력 사용에 대한 단위 요금을 시간대에 따라 차등화할 경우에는 시간대별로 소비 전력량을 구분하여 계량할 필요가 있다.

도 1은 심야전력 할인을 신청한 경우, 전력 사용량을 계량하기 위한 종래 구성의 예로서, 종래에는 주간에 소비하는 전력량을 적산하기 위한 주간 전력계(14)와 심야에 소모되는 전력을 적산하기 위한 심야용 전력계(16), 시간대에 따라 전기를 배분하기 위한 타이머(12)가 필요한 것을 보여준다. 즉, 종래에는 타이머(12)가 작동하면서 주간 시간대에는 상용전원(10)을 주간 전력계(14)를 통해 부하(18)로 배분하다가 심야 시간대가 되면 심야용 전력계(16)를 통해 배분하였다. 따라서 주간 전력계(14)는 주간에 사용되는 전력만 적산하고, 심야용 전력계(16)는 심야에 사용되는 전력만 적산하며, 한전측에서는 이 두 값을 각각 검침한 후 주간 사용전력량은 주간 요금으로, 심야 사용 전력량은 할인 요금으로 각각 전력 사용 요금을 산출한 후 이를 합해 요금을 청구하였다.

이와 같이 시간대에 따른 할인요금을 적용하기 위해서는 적어도 2대의 전력기와 타이머 등이 필요하므로 검침에 따른 비용이 증가하고, 부가되는 전력계를 설치해야 하므로 설치에 따른 인건비 등이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 시간대에 따라 전력량을 별도로 구분하여 저장하므로써 하나의 전력계로 모든 시간대의 전력 사용량을 계량할 수 있는 전력 사용량 계량방법 및 이를 위한 근거리 무선 검침용 전력계를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 심야전력 할인을 신청한 경우 전력 사용량을 계량하기 위한 종래 구성의 예,

도 2는 본 발명이 적용되는 근거리 무선 검침시스템의 구성을 도시한 예,

도 3은 도 1의 근거리 무선 검침시스템에서 계량치를 무선으로 전송하는 전력계의 예,

도 4는 본 발명에 따른 검침 방법을 전자식 전력계에 적용한 예,

도 5는 본 발명에 따른 검침 방법을 기계식 전력계에 적용한 예,

도 6은 본 발명에 따라 핸디 터미널과 전력계간의 통신 절차도,

도 7은 본 발명에 따른 핸디 터미널이 처리하는 절차를 도시한 흐름도,

도 8은 본 발명에 따른 전력계가 처리하는 절차를 도시한 흐름도,

도 9a 내지 9c는 본 발명에 적용되는 데이터 전송 포맷의 예이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

206: 전원부 208: 무선전송장치

210: 제어부 212: 저장부

214: 발진부 216: 리셋부

218: 표시부 220: RTC부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 시간 및 할인 시간대 설정단계; 소비 전력을 계량하여 시간대별로 구분하여 저장하는 단계; 및 검침요구하면 시간대별로 구분하여 저장된 전력 사용량을 시간정보와 함께 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 전력 사용량을 계량하기 위한 계량수단; 시계기능을 제공하는 실시간 카운터; 시간 정보와 계량 데이터를 저장하기 위한 저장수단; 소정 포맷의 데이터를 무선으로 송수신하기 위한 RF모듈; 및 상기 RF모듈을 통해 시간설정신호가 수신되면 상기 실시간 카운터의 시간을 설정하고, 상기 계량수단을 통해 감지된 전력 소비량을 상기 실시간 카운터를 통해 전달된 시간정보에 따라 시간대별로 구분하여 상기 저장수단에 누적 저장하며, 상기 RF모듈을 통해 검침신호가 수신되면 상기 저장수단에 저장된 시간대별 소비 전력량을 시간정보와 함께 제공하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 근거리 무선 검침시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 근거리 무선 검침 시스템은 전력량이나 가스 사용량, 수돗물 사용량을 무선으로 검침할 수 있는데, 이를 위하여 전력계(102), 가스미터(104), 수도미터(106)는 측정된 값을 무선으로 전송할 수 있는 기능을 구비해야 한다. 예컨대, 본 발명에 사용되는 전력계는 도 2에 도시된 바와 같이, 전력량을 계량하기 위한 통산의 전력량계(202)와, 전력계의 계량값을 감지하기 위한 센싱부(204), 전원부(206), 무선전송장치(208), 제어부(210), 저장부(212), 발진부(214), 리셋부(216), 표시부(218), RTC부(220)를 구비하여 시간대별로 전력 사용량을 계량하여 디지털 데이터 형태로 저장하고 있다가 검침장비로부터 검침신호를 수신하면 계량 데이터와 시간정보, 고유번호 등을 무선으로 전송한다. 이러한 전력계들은 사용자들의 각 가정이나 회사 등에 고정적으로 설치되어 있다.

핸디 터미널(110)은 검침원이 들고 다니면서 사용량을 검침하기 위한 장치로서, 종래에는 사용자가 전력계의 지침값을 눈으로 읽어 입력하였으나 본 발명에 따른 핸드 터미널(110)은 무선으로 전력계의 계량 데이터와 시간정보를 전송받아 자동으로 저장한다. 이와 같이 저장된 데이터는 검침원이 지점으로 돌아와 크레이들(120)에 얹어 PC(130)로 전달하고, 네트웍(140)을 통해 원격검침 호스트 시스템(150)에 전송하도록 되어 있다.

크레이들(120)과 도킹유니트(122)는 핸디 터미널(110)을 올려놓을 수 있는 장치로서, 핸디 터미널(110)에 장탈 가능한 배터리를 충전함과 아울러 핸디 터미널(110)에 저장된 데이터를 PC(130)로 전송하기 위한 통신 경로를 제공한다. 특히, 도킹 유니트(122)는 크레이들(120)과 동일하나 한꺼번에 다수의 핸디 터미널을 올려 놓을 수 있도록 수용 능력을 확장한 것이다.

PC(130)는 검침을 위한 응용 프로그램을 수행하여 각 검침원이 핸디 터미널(110)을 통해 수집해온 데이터들을 가공하여 자체적으로 처리함과 아울러 검침 데이터를 네트웍(140)을 통해 중앙에 있는 원격검침 호스트시스템(150)에 전달한다. 원격검침 호스트시스템(150)은 전체 원격 검침 데이터를 수집하여 각 사용자별로 검침량에 따라 요금을 산출하고, 전체 시스템을 관리한다.

도 3은 도 2의 근거리 무선 검침시스템에서 계량치를 무선으로 전송하는 전력계의 예로서, 본 발명에 따라 시간(RTC) 기능을 구비하여 사용자가 소비한 전력량을 시간대별로 구분하여 계량할 수 있는 전력계를 예로 든 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 전력계는 통상의 전력량계(202)로부터 계량된 전력량을 감지한 후 디지털값으로 제공하는 센싱부(204)와, 전원부(206), 무선전송장치(208), 제어부(210), 저장부(212), 발진부(214), 리셋부(216), 표시부(218), RTC부(220)로 구성된다. 무선전송장치(208)는 핸디 터미널(110)로부터 계량값을 요청하는 무선신호를 수신하면 제어부(210)로 전달하고, 제어부(210)로부터 계량값을 입력 받으면 무선으로 송신하고, 제어부(210)는 센싱부(204)를 통해 입력된 데이터를 시간대별로 구분하여 저장부(212)에 저장하고 있다가 검침 요구신호를 수신하면 소정 통신 포맷에 따라 무선전송장치(208)로 제공하며, 전체 동작을 제어한다.

도 4는 본 발명에 따른 계량방법을 전자식 전력계에 적용한 예로서, 전자식 계량모듈(410)에 RF모듈(420)을 연결한 형태가 도시되어 있다. 전자식 계량모듈(410)과 RF모듈(420)은 SCL, Dout, Din 신호선으로 연결되어 계량 데이터를 전송하고, RF모듈(420)은 콘트롤러(421)와 RF부(422), 이이피롬(EEPROM: 423), RTC(424)로 구성되어 핸디 터미널로부터 전달된 시간 데이터에 따라 RTC(424)를 설정함과 함께 시간대별로 전력량을 구분하여 이이피롬(423)에 저장한 후 검침요구신호에 따라 시간대별 계량 데이터를 무선으로 핸디 터미널에 제공한다.

도 5는 본 발명에 따른 계량방법을 기계식 전력계에 적용한 예로서, 기계식 계량모듈(510)에 RF모듈(520)이 연결되어 있다. RF모듈(520)은 기계식 계량모듈(510)로부터 펄스신호를 입력받아 사용 전력량을 계량하여 이이피롬(523)에 저장한다. RF모듈(520)은 콘트롤러(521)와 RF부(522), 이이피롬(EEPROM: 523), RTC(524)로 구성되어 핸디 터미널로부터 전달된 시간 데이터에 따라 RTC(524)를 설정함과 함께 시간대별로 전력량을 구분하여 이이피롬(523)에 저장한 후 검침요구신호에 따라 시간대별 계량 데이터를 무선으로 핸디 터미널에 제공한다. 이러한 방식은 기존에 널리 사용되고 있는 기계식 전력계에 본 발명에 따른 RF모듈을 부가하여 구현할 경우에 적합한 방식이다.

도 6은 본 발명에 따라 핸디 터미널과 전력계간의 통신 절차도이다.

본 발명에 따라 시간대별로 전력량을 구분하여 저장하기 위해서는 기본적으로 전력계에 실시간(RTC)기능을 구비할 필요가 있고, 주기적으로 혹은 검침시마다 핸디 터미널과 통신하여 시간과 할인 시간대를 설정할 필요가 있다.

검침시 혹은 초기 설정시에 핸디 터미널을 이용하여 도 9a에 도시된 바와 같은 포맷으로 시간 셋팅 요구를 전달하면, 전력계는 전송된 데이터를 수신한 후 포맷을 해석하여 시간을 설정한다. 이어 시간 셋팅 완료 응답을 핸디 터미널로 전달한다. 시간 설정이 완료되면 할인 시간대 셋팅을 요구하고, 이에 따라 전력계는 할인 시간대를 설정한 후 할인 시간 셋팅 응답을 핸디 터미널에 제공한다.

셋팅이 완료되면 전력계는 전력량을 카운트한 후 시간대별로 구분하여 이이피롬에 저장한다.

이어 핸디 터미널을 이용하여 검침을 요구하면, 이에 따라 전력계는 도 9b 및 도 9c와 같은 포맷으로 전력량과 시간을 패킷화한 후 핸디 터미널로 전송한다. 핸디 터미널은 검침데이터를 정상적으로 수신하였으면 데이터 수신완료 응답을 전력계에 전달한다. 여기서, 도 9b는 시간별로 누적된 데이터를 전송하는 경우의 포맷이고, 도 9c는 주간전력과 심야전력으로 구분하여 누적된 데이터를 전송하는 경우의 포맷이다.

도 9b를 참조하면, 근거리 무선 검침임을 나타내는 오프 사이트 메터 리딩 (OMR: Off site Meter Reading)헤더와 전력계(계량기) 번호, 핸디 터미널 번호가 있고, 이어 시간대(1~24)별로 전력 사용량을 기록한 후 에러정정코드(ECC)를 부가한 형태이다. 그리고 도 9c를 참조하면, OMR, 전력계(계량기) 번호, 핸디 터미널 번호에 이어 주간 전력량과 심야 전력량이 기록되고, 에러정정코드(ECC)가 부가된다.

도 7은 본 발명에 따른 핸디 터미널이 처리하는 절차를 도시한 흐름도이다.

핸디 터미널도 자체 실시간(RTC) 기능이 있으므로 호스트로부터 다운받거나 운영자가 셋팅하여 정확한 시간을 유지할 필요가 있다.

검침시 혹은 초기 설정시에 검침원이 키조작으로 시간셋팅을 요구하면, 시간셋팅 요구 신호를 전송한다(701,702). 이 때 시간 셋팅 요구 신호 포맷은 도 9a에 도시된 바와 같이, OMR, 핸디 터미널 번호, 브로드캐스팅 명령, 시계 설정 데이터를 포함한다.

이어 검침원이 할인 시간 설정을 요구하면, 할인 시간대를 입력받아 소정 포맷을 형성한 후 할인 시간 셋팅 요구신호를 전송한다(703~705). 할인 시간 설정 포맷도 도 9a에 도시된 포맷과 동일하나 시계 설정 데이터 영역에 할인 시간대에 대한 정보가 실려 있다.

이어 검침원이 검침을 요구하면, 검침요구신호를 전송한 후 전력계로부터 검침 데이터가 수신되길 대기한다(706~708). 검침 데이터가 수신되면, 수신 데이터 및 시간을 메모리에 저장한 후 검침 완료시 크레이들을 통해 호스트 측으로 전달한다(709,710).

도 8은 본 발명에 따른 전력계가 처리하는 절차를 도시한 흐름도이다.

먼저, 본 발명에 따라 할인 시간대별로 구분하여 사용 전력을 계량하기 위해서는 전력계에 실시간(RTC)기능이 필요하고, 실시간(RTC) 기능은 정기적으로 셋팅할 필요가 있다.

핸디 터미널로부터 시간 셋팅 요구 신호가 수신되면 시간을 설정한다(801,802). 또한 할인시간 셋팅 요구 신호가 수신되면 할인 시간대를 설정하고, 설정 완료하면 RTC를 동작하여 시간을 카운트함과 아울러 시간대별로 구분하여 사용 전력량을 이이피롬에 저장한다(803~806).

이와 같이 전력량을 저장하다가 검침요구신호가 수신되면 저장된 전력량 및 시간정보를 전송하고, 통신이 완료되면 이를 종료한다(807~809).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 소비 전력량을 계량함에 있어서 시간대별로 구분하여 저장하여 시간대별로 사용 요금을 차등 적용할 경우에도 하나의 전력계만으로 소비 전력량을 게량할 수 있어, 할인 요금 적용에 따른 계량이 용이한 잇점이 있다. 특히, 종래와 같이 할인요금을 적용하기 위해 별도의 전력계를 부착할 필요가 없으므로 설치비용을 절감할 수 있다.

Claims (5)

1. 시간 및 할인 시간대 설정단계;

   소비 전력을 계량하여 시간대별로 구분하여 저장하는 단계; 및

   검침요구하면 시간대별로 구분하여 저장된 전력 사용량을 시간정보와 함께 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 할인시간대에 따른 전력 사용량 계량방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 할인 시간대는 주간 시간대와 심야 시간대로 구분하고, 검칭요구시에는 주간시간대의 전력사용량과 심야시간대의 전력사용량으로 구분하여 제공하는 것을 특징으로 하는 할인시간대에 따른 전력 사용량 계량방법.
3. 전력 사용량을 계량하기 위한 계량수단;

   시계기능을 제공하는 실시간 카운터;

   시간 정보와 계량 데이터를 저장하기 위한 저장수단;

   소정 포맷의 데이터를 무선으로 송수신하기 위한 RF모듈; 및

   상기 RF모듈을 통해 시간설정신호가 수신되면 상기 실시간 카운터의 시간을 설정하고, 상기 계량수단을 통해 감지된 전력소비량을 상기 실시간 카운터를 통해 전달된 시간정보에 따라 시간대별로 구분하여 상기 저장수단에 누적 저장하며, 상기 RF모듈을 통해 검침신호가 수신되면 상기 저장수단에 저장된 시간대별 소비 전력량을 시간정보와 함께 제공하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 할인시간대에 따른 전력 사용량 계량을 위한 근거리 무선 검침용 전력계.
4. 제3항에 있어서, 상기 전력계가 전자식 전력계일 경우에는 계량수단으로부터 데이터선을 통해 계량값을 전달받고, 상기 전력계가 기계식 전력계일 경우에는 펄스타입으로 계량데이터를 전달받는 것을 특징으로 하는 할인시간대에 따른 전력 사용량 계량을 위한 근거리 무선 검침용 전력계.
5. 제3항에 있어서, 상기 저장수단은 이이피롬인 것을 특징으로 하는 할인시간대에 따른 전력 사용량 계량을 위한 근거리 무선 검침용 전력계.