KR200218479Y1

KR200218479Y1 - 통신 방식 선택식 원격 검침용 전자식 전력량계

Info

Publication number: KR200218479Y1
Application number: KR2020000028920U
Authority: KR
Inventors: 박흥윤
Original assignee: 주식회사삼신정공
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2001-04-02

Abstract

본 고안은 원격 검침을 위한 정보 송신 방법을 선택하기 위한 스위치가 구비된 전자식 전력량계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 세대별로 검침된 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방의 사용량 검침 정보를 원거리로 전송하는 원격 검침용 전자식 전력량계에 있어서; 상기 전자식 전력량계 전면 소정부위에 통신방식을 선택하기 위한 스위치가 구비되어, 그 스위칭 상태에 따라 주파수 편이(Frequency Shift Keying) 방식 또는 스프레트 스펙트럼(SSM)방식으로 전송하는 전력선 통신방식이나, 무선 RF 신호를 이용하는 무선통신방식이나, RS-485통신기능을 갖는 전용선 통신방식으로 상기 사용량 검침 정보를 공급회사 또는 중앙관제소로 송신할 수 있는 통신방식 선택식 원격 검침용 전자식 전력량계에 관한 것이다.

Description

통신 방식 선택식 원격 검침용 전자식 전력량계{A communication method selectable electronic watt-hour meter for remote inspection}

본 고안은 전자식 전력량계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격 검침을 위한 정보 송신 방법을 선택하기 위한 스위치가 구비된 전자식 전력량계에 관한 것이다.

전력량계는 일정 기간 중에 사용한 교류전력의 소비량을 측정하는 계기로서 전기미터 또는 전기 계량기라고도 한다. 일반적으로 전기요금은 소비한 전력량에 따라 정해지는 경우가 대부분이므로 이를 정확히 측정하는 계기로서 전력량계는 매우 중요한 역할을 한다.

현재 대부분의 가정 또는 사무실 등에서 사용하고 있는 전기, 가스열량 또는 수돗물 등의 사용량에 대한 검침을 위하여 검침원이 각 가정 또는 사무실을 방문하여 그 내부 또는 외부에 설치된 검침기에 표시되는 사용량을 검침하고 있다. 이렇게 검침된 데이터는 수 작업으로 검침원의 장부에 입력된다. 이후 검침원이 사무실로 복귀하여 다시 전산 입력 작업을 거친 후, 중앙시스템 등에 의하여 각 사용자들에게 고지서를 발부하는 방식이 대부분이다. 그러나, 점차 증가되는 인건비와 데이터 입력에 의하여 발생하는 오류 및 이로 인한 적정요금의 시비 등 문제가 계속 대두되고 있다.

또한, 한 세대에 1개의 전력량계를 각각 설치해야 함으로 아파트에 적용시 계단식일 경우 한 개의 매입형 박스 내에 여러 개의 계량기를 설치하고 있다. 따라서, 매입형 박스의 사이즈가 커지고, 제품가격의 원가가 높아지게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다세대용 전력량계가 대두되었다. 종래의 다세대용 전자식 전력량계의 구성을 도 1에 나타내고 있다. 제어부(12)는 전력량 적산검침부(12a)가 내장되어 검침부(11a∼11n)로부터 감지된 전압신호가 인가될 때, 이를 변환하여 적산하고, 입출력 분리회로(12b)를 통해 동시에 여러 세대의 전력량을 검침한다. 감지된 각 세대의 전력량 입력될 때, 전력 변환된 값은 세대별로 각각 분리되어 출력부(13a∼13n)를 통해 출력된다. 출력부(13a∼130n)를 통해 제공된 전력량 정보는 마이크로 프로세서(15)의 제어신호에 의해 LCD표시부(14)의 패널(panel)상에 디지털 타입의 계량숫자가 디스플레이 된다. LCD 표시부(14)는 상술된 전력량을 검침하기 위한 회로가 내장되는 매입박스 내에 일체형으로 형성되어 벽면에 매입된다. 마이크로 프로세서(15)는 원격검침을 하기 위해 어드레스 설정 및 외부통신 라인(17)과 외부 카운트용 펄스출력부(18)를 통하여 외부에서 어드레스(Address) 설정하고 세대호수를 입력을 하게 된다. 이때, 소정의 외부 매체로부터 프로그램을 주기억장치에 로드하기 위한 루틴인 로더(Loader)를 통하여 각 세대별 호수번호를 LCD 표시부(14)의 패널상에 나타내고 원격검침 통신이 가능하게 된다. 상술된 호수번호는 원격검침 시스템 프로그램상의 어드레스 번호로 사용하게 되고, 입력된 정보는 이이피롬(EEPROM;16)에 저장된다.

이러한 다세대용 전자식 전력량계는, 도2에 도시된 바와 같이, 회로기판등 회로요소들이 수용되며 그 입구 가장자리에 플랜지(201)를 가지는 매입박스(200)와, 이 매입박스(200)의 입구에 개폐 가능하게 결합되며 상기 LCD표시부(14)가 부착되어 고정되는 윈도우(211)가 형성된 메인커버(210)와, 서브커버(220)로 이루어진다. 이 서브커버(220)의 내측에는 각 세대별 입력단자가 연결되는 단자결합부가 마련되어 있다. 그리고 플랜지(201)에는 봉인부(205)가 마련되어 있고, 외관을 위해 봉인부분을 차폐시키는 커버부재(230)가 슬라이딩 개폐 가능하게 마련되어 있다.

그런데, 이러한 다세대용 전자식 전력량계는 각 세대별 전력량만을 검침할 뿐, 사용자가, 온수, 수도, 가스, 냉/난방에 대한 검침량을 확인하기 위해서는 각 세대별로 부착된 계량기의 온수, 수도, 가스, 냉/난방의 사용량을 일일이 확인하여야 하는 불편함이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 하나의 표시화면상에 각 세대별로 사용된 여러 세대의 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방의 사용량을 검침하여 이를 순차적으로 디스플레이 하도록 하는 세대용 원격검침 장치가 개발되었으며 그 구성은 도 3 내지 도 4에 나타난 바와 같다. 도 1 내지 도 2에 도시된 동일한 구성요소에 다른 부호를 붙인 것은 구분을 위한 것이며 다른 성질을 나타내는 것이 아님을 밝혀둔다.

도 1에 나타난 다세대 전자식 전력량계와 달리 각 세대의 수도, 온수, 가스 및 냉/난방 공급선에 계량기(39)가 연결되어 각 검침신호를 감지하여 마이크로프로세서에 제공한다. 마이크로프로세서(35)에서는 상기 계량기(39)로부터 펄스신호가 인가될 때 이를 비교 및 판단하고 제어한다. 이 때 각 세대별로 검침된 여러 세대의 사용 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방의 검침 값이 각각 하나의 LCD표시부의 패널(panel)상에 순차적으로 디스플레이된다. 또한, LCD표시부(34)는 사용자가 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방 중 어느 하나의 선택사항을 입력할 때, 이에 대한 검침 값을 각 세대 호수별로 한 패널상에 동시에 디스플레이한다. 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방 등의 사용량을 검침하기 위한 회로가 내장되는 매입박스(40) 내에 일체형으로 형성되어 이루어진다.

이상의 도 1 내지 도 4의 종래 기술에서의 검침정보 전송방식으로는 먼저, 무선으로 공급자측 시스템과 사용자를 직접 연결하는 RF-ID(Radio Frequency Inspection Delivery)방식이 있다. 이 RF-ID 방식은 사용자의 계측기에 디지털 검침기와 무선으로 통신할 수 있는 장비를 설치하고 공급자 측의 시스템과 무선으로 연결하는 방식이다. 즉, 공급자 측의 시스템에서 무선으로 검침데이터를 요청하면 사용자측의 검침기에서 무선으로 송신하는 방식인데, 이는 각각의 사용자가 특정 주파수를 사용하여 송신하기 때문에 한정된 무선 전파 대역을 과도하게 이용하므로 인하여 인접대역간의 혼선을 야기할 가능성이 매우 크고 또한 사용자측이 많을 경우에는 사용 가능한 대역폭의 부족을 어렵다는 단점이 있다. 또한 현재 국내의 무선전파 대역 내에 운용가능 한 대역의 확보가 불가능하다. 그리고, 설치비가 저렴하고 기존 건물에도 적용 가능하며 광대역 지역에 적합한 장점이 있으나, 사용자와 공급자간의 통신을 위하여 고가의 장비를 사용하므로 과도한 비용이 발생하는 문제점이 있었다.

무선으로 인하여 발생되는 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 전용선 방식이 있다. 이 방식은 중앙관제실과 사용자측을 별도의 전용선으로 연결하고 이 전용선을 통하여 사용자와 중앙관제실의 사이에 사용량의 검침에 대한 정보의 전달에 의하여 중앙관제실에서는 검침데이터를 수집하고, 각각의 중앙관제실에서 수집된 검침데이터가 공급자 측의 시스템에 전달되어 관리하는 방식이다. 그러나, 이 방식은 별도의 전용선을 이용하는데 따른 막대한 비용이 필요할 뿐만 아니라, 설치 후에도 지하시설물공사 또는 각종 공사 시에 단선의 우려가 매우 높으며, 신축건물에만 적용 가능하며 넓은 영역의 검침에는 한계가 있어 이러한 관계로 데이터의 신뢰성 및 관리의 측면에서 문제가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 원격지에 정보를 송신하는 통신 방식을 선택할 수 있는 전자식 전력량계를 제공함을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 전력량계의 설치 환경에 따라 통신방식을 변경할 수 있는 전자식 전력량계를 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전자식 전력량계의 특징은 각 세대별로 검침된 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방의 사용량 검침 정보를 원거리로 전송하는 원격 검침용 전자식 전력량계에 있어서; 상기 전자식 전력량계 전면 소정부위에 통신방식을 선택하기 위한 스위치가 구비되어, 그 스위칭 상태에 따라 주파수 편이(Frequency Shift Keying) 방식 또는 스프레드 스펙트럼(Spread Spectrum Modulation)방식으로 전송하는 전력선 통신방식이나, 전용선을 이용하는 RS-485 통신방식이나 일정 주파수대의 RF(radio Frequency)무선 통식방식으로 상기 사용량 검침 정보를 중앙관제실로 송신하는 점이다.

또한, 전용선 및 무선 방식에서의 각각의 단점을 해결하기 위해 FSK/SSM 방식을 채택한 전력선 통신 방식을 겸용코자 한다. 기존의 220V 전력라인에 데이터(data)신호의 소신호(small signal)를 변조시켜 전송한 후 수신부에서 다시 소신호만을 복조시켜 데이터(data)를 수집하는 방식으로 설치비가 적고 경제적이며 기존 건물은 물론 광대역에 적용이 용이한 방식이다.

도 1은 종래의 다세대용 전자식 전력량계를 보인 블록 구성도,

도 2는 도 1에 따른 다세대 원격 검침 장치의 구성도,

도 3은 종래의 다세대용 전자식 전력량계를 보인 블록 구성도,

도 4는 도 3에 따른 다세대 원격 검침 장치의 구성도,

도 5는 본 고안에 따른 전자식 전력량계의 외관을 나타낸 사시도,

도 6은 본 고안에 따른 원격 검침용 전자식 전력량계의 구성을 나타낸 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 구성과 그에 따른 동작을 살펴보기로 한다. 도 5은 본 고안에 따른 전자식 전력량계의 외관을 나타낸 사시도이다. 본 고안의 요지에 따라 전력량계(100)의 전면 소정부위에 통신 방식을 선택하기 위한 통신방식 셀렉팅 스위치(1)가 구비되어 있음을 알 수 있다.

한편 도 6은 본 고안에 따른 전자식 전력량계의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다. 제어부(52)는 각 가정의 전력사용량을 감지하는 다수의 검침부(51a∼51n)로부터 감지된 전압신호가 각각 인가될 때 입출력 분리회로(52b)와 전력량 적산검침부(52a)를 이용하여 동시에 여러 세대의 전력 검침정보를 적산한다. 감지된 각 세대의 전력량은 세대별로 분리되어 각 출력부(53a∼53n)를 통해 출력된다. 출력부(53a∼53n)를 통해 제공된 전력량 정보는 마이크로 프로세서(55)의 제어신호에 의해 LCD 표시부(54)의 패널(panel)상에 디지털 타입의 계량숫자가 디스플레이 된다. LCD 표시부(54)는 상술된 전력량을 검침하기 위한 회로가 내장되는 매입박스 내에 일체형으로 형성되어 벽면에 매입된다. 마이크로 프로세서(55)는 원격검침을 하기 위해 어드레스 설정 및 외부통신 라인(57)과 외부 카운트용 펄스출력부(58)를 통하여 외부에서 어드레스(Address) 설정하고 세대호수를 입력을 하게 된다. 이때, 소정의 외부 매체로부터 프로그램을 주기억장치에 로드하기 위한 루틴인 로더(Loader)를 통하여 각 세대별 호수번호를 LCD 표시부(54)의 패널상에 나타내고 원격검침 통신이 가능하게 된다. 상술된 호수번호는 원격검침 시스템 프로그램상의 어드레스 번호로 사용하게 되고, 입력된 정보는 이이피롬(EEPROM;56)에 저장된다.

마이크로프로세서(55)에서는 상기 계량기(59)로부터 펄스신호가 인가될 때 이를 비교 및 판단하고 제어한다. 이 때 각 세대별로 검침된 여러 세대의 사용 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방의 검침 값이 각각 하나의 LCD표시부(54)의 패널(panel)상에 순차적으로 디스플레이된다. 또한, LCD표시부(54)는 사용자가 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방 중 어느 하나의 선택사항을 입력할 때, 이에 대한 검침 값을 각 세대 호수별로 한 패널(panel)상에 동시에 디스플레이한다.

도 1 및 도 3과 달리 통신방식 셀렉팅 스위치(1)가 구비되어 있으며, 이는 도 5에서와 같이 전력량계(100)의 전면 하단부에 형성되어 토글(Toggle)방식으로 구동된다. 마이크로 프로세서(55)에서 전력선 통신부(3)를 통해 주파수 편이(Frequency Shift Keying) 방식으로 전송하도록 제어하거나, RS-485 전용선통신부(4)를 이용하거나, 일정주파수 대역의 RF무선 통신부(2)를 통한 통신방식을 이용하여 사용량 검침 정보를 중앙관제실로 전송하도록 제어할 수 있도록 한다. 즉, 사용자가 설정해 놓은 상태에 따라 전력선을 이용하거나 전용선을 이용하거나, RF 무선방식을 이용하여 각 중앙관제실에 검침정보를 송신한다.

기타 전자식 전력량계의 각 구성 및 그 동작은 위에 언급한 바와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 전자식 전력량계는 전력량계의 설치 환경에 따라 통신방식을 설정할 수 있으므로, 고객이 요구하는 사양에 만족할 수 있고, 어느 지역이든 적용이 가능하게 되어 사용범위가 현격히 넓어지는 효과를 가진다.

Claims

각 세대별로 검침된 전력량 및 수도, 온수, 가스, 냉/난방의 사용량 검침 정보를 원거리로 전송하는 원격 검침용 전자식 전력량계에 있어서;

상기 전자식 전력량계 전면 소정부위에 통신방식을 선택하기 위한 스위치가 구비되어, 그 스위칭 상태에 따라 사용량 검침정보를 중앙관제실로 송신하는 것을 특징으로 하는 통신방식 선택식 전자식 전력량계.
제 1 항에 있어서; 상기 스위칭선택 가능한 통신방식은,

주파수 편이(Frequency Shift Keying) 방식으로 전송하는 전력선 통신방식이나, RS-485 라인을 이용한 전용선 통신방식이나, 일정주파수 대역의 RF 무선통신 방식 중 어느 하나의 방식이 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 통신방식 선택식 전자식 전력량계.