KR200228613Y1

KR200228613Y1 - 유량 무선 검침 시스템

Info

Publication number: KR200228613Y1
Application number: KR2020010001012U
Authority: KR
Inventors: 황을중
Original assignee: 황을중
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2001-06-15

Abstract

본 고안은 수도물등의 유량의 흐름을 전기에너지로 변환한 후 이를 이용하여 유량을 계량하고, 동시에 계량된 유량 데이터를 외부에서 무선으로 획득할 수 있는 유량 무선 검침 시스템에 관한 것으로, 유량이 인입되는 유량 유입구, 유량이 배출되는 유량 배출구, 유량의 인입 및 배출량에 비례하는 회전수만큼 회전하는 회전날개, 상기 회전날개의 회전축 상부에 구비된 영구자석으로 구성되는 계량기 하부와, 상기 영구자석의 회전에 따른 자속변화에 의하여 발전이 이루어 지도록 영구자석 주위에 배치될 수 있는 코일, 상기 코일에서 유기된 교류 전압을 검출하고 분재하는 파형 분배기, 상기 파형 분배기에서 분배된 아날로그 전압값을 입력 받아 디지털값으로 변환하는 A/D(Analog to Digital)컨버터, 상기 A/D컨버터로 부터 입력된 디지털값을 이용하여 상기 회전날개의 회전수와 유량적산값을 산출하고 저장하는 마이콤, 상기 마이콤의 제어에 의하여 상기 유량적산값을 무선주파수로 전송하는 RF(Radio Frequency)모듈, 상기 유량적산값, 일시등의 유량 검침에 필요한 데이터를 저장하기 위한 메모리로 구성되고, 상기 계량기 하부에 체결 가능하도록 형성된 계량기 상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유량 무선 검침 시스템{WIRELESS METERAGE SYSTEM FOR FLUID}

본 고안은 유량 무선 검침 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 수도물등의 유량의 흐름을 전기에너지로 변환한 후 이를 이용하여 유량을 계량하고, 동시에 계량된 유량 데이터를 외부에서 무선으로 획득할 수 있는 유량 검침 시스템에 관한 것이다.

종래, 수도물등의 유량 계량기는 유량의 흐름에 의하여 회전하는 회전날개를 구비하고, 그 회전수에 의하여 기계적인 방법으로 유량을 숫자로 표시하여 왔다.

또한, 수도물등의 유량 계량기는 지면에 매설된 유량운송관이 관통하도록 계량기 본체를 지면에 매설하고 이 계량기 본체를 관통하는 관로중에 설치되며, 계량기를 보호하기 위하여 계량기본체는 덮개로 개폐되도록 되어 있다. 따라서, 수도 계량기 검침원은 덮개를 열고 계량기본체의 내부에 설치된 계량기의 눈금을 확인함으로써 수도 계량기 검침을 수행하게 된다.

수도 계량기가 옥외에 설치되어 있을 경우에는 각 가정 또는 상가에 사람이 있을 때나 없을 때나 관계없이 검침원이 수도계량기를 용이하게 검침할 수 있지만, 통상적으로 수도 계량기는 각 가정 또는 상가의 울타리 안쪽, 즉 옥내에 설치되어있기 때문에 각 가정 또는 상가에 사람이 없을 경우에는 수도 계량기를 검침하는 것이 불가능하여 검침원이 여러번 방문해야만 하므로 검침작업이 효율적으로 이루어지지 못하고 또 많은 검침원이 필요하여 검침비용도 많이 소요된다.

이러함 문제점을 개선하는 방법으로 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-197053호에는 수도 계량기 본체위에 적외선 램프와 CCD카메라를 구비하고, 외부에서 CCD에 연결된 디스플레이를 통하여 계량기의 눈금을 읽는 방법이 제시되어 있다. 그러나 이러한 방법은 과다한 시공비와 유지 보수비가 소요되어 현실적으로 실시되기 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 수도물등 유량의 검출을 무선 데이터 통신을 통하여 원격으로 수행할 수 있는 유량 무선 검침 시스템을 제공하는데 있다.

본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선데이터 통신 장치에 필요한 전원을 계량기에서 자체적으로 발전하여 얻을 수 있는 유량 무선 검침 시스템을 제공하는데 있다.

본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 기존 기계식 계량기와 무선 검침 계량기를 필요에 따라 서로 대체적으로 사용할 수 있는 기계식 계량기 겸용 무선 검침 계량기를 구비하는 유량 무선 검침 시스템을 제공하는데 있다.

본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 저렴하게 제작하여 간편하게 설치할 수 있는 원격 측정용 유량 무선 검침 시스템을 제공하는데 있다.

본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 물이나 습기에 의한 계량기의 고장을 최소화할 수 있는 유량 무선 검침 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템의 시스템 구성도이다.

도 2는 본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템의 계량기를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 계량기를 계량기 상부와 계량기 하부로 분리하여 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100:계량기 발전부 200:계량기 제어회로부 300:리모콘 201:A/D컨버터

202:마이콤 203:플래시 메모리 204:RF 모듈 205:유선데이터통신 인터페이스

206:파형 분배기 207:정류기 208:충전회로 209:2차전지 301:엘씨디(LCD) 302:RF 모듈 303:유선데이터통신 인터페이스

1:회전날개 2:감속기어 3:기계식 유량 적산기 4:코일 5:영구자석

6:입출력단자 7:PCB(Printed Circuit Board) 8:RF용 안테나 9:충진재 10:유량 유입구 11:유량 배출구

본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템은 계량기 하부와 계량기 상부로 구성되는바,

상기 계량기 하부는 유량이 인입되는 유량 유입구, 유량이 배출되는 유량 배출구, 유량의 인입 및 배출량에 비례하는 회전수만큼 회전하는 회전날개 및 상기 회전날개의 회전축 상부에 구비된 영구자석을 포함하여 구성되고,

상기 계량기 상부는 상기 영구자석의 회전에 따른 자속변화에 의하여 발전이 이루어 지도록 계량기의 하부와 상부의 체결시 영구자석 주위에 배치될 수 있는 코일, 상기 코일에서 유기된 교류 전압을 검출하고 분배하는 파형 분배기, 상기 파형 분배기에서 분배된 아날로그 전압값을 입력 받아 디지털값으로 변환하는 A/D(Analog to Digital)컨버터, 상기 A/D컨버터로 부터 입력된 디지털값을 이용하여 상기 회전날개의 회전수와 유량적산값을 산출하고 저장하는 마이콤, 상기 마이콤의 제어에 의하여 상기 유량적산값을 무선주파수로 전송하는 RF(Radio Frequency)모듈, 상기 유량적산값, 일시등의 유량 검침에 필요한 데이터를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 계량기 상부에는 상기 파형분배기에서 교류 전압을 입력 받아 정류하는 정류부를 더 구비하여 상기 계량기 상부의 각 부분에 필요한 전력을 공급하는 것이 바람직하다.

상기 계량기 상부에는 충전이 가능한 2차 전지 및 상기 정류기의 출력 전압에 의하여 2차 전지를 충전하기 위한 충전회로를 더 구비하고 유량의 흐름이 없는 동안 상기 계량기 상부의 각 부분에 필요한 전력을 공급하는 것이 바람직하다.

상기 유량 무선 검침 시스템은 상기 계량기 상부에 구비된 RF모듈과 무선 데이터 통신이 가능한 리모콘을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 계량기 하부에는 상기 회전날개의 회전수를 이용한 종래의 기계식유량적산기를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 계량기 하부와 계량기 상부는 함체의 내부에 형성되고 상기 계량기 하부 함체와 계량기 상부 함체는 서로 체결할 수 있는 체결 장치가 구비하는 것이 바람직하다. 체결장치로는 상하부 함체에 서로 체결될 수 있도록 형성된 나사인 것이 바람직하다.

상기 계량기 상부 및 리모콘에는 유선으로 유량적산값, 일시등의 유량 검침에 필요한 데이터를 전송 및 수신할 수 있는 유선데이터 통신 인터페이스를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 유량 무선 검침 시스템의 바람직한 실시례를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템의 시스템 구성도를, 도 2는 본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템의 계량기를 개략적으로 도시한 단면도를, 도 3은 도 2에 도시된 계량기를 계량기 상부와 계량기 하부로 분리하여 도시한 단면도를 각각 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템은 계량기 함체 내부에 구비된 계량기 발전부(100) 및 계량기 제어회로부(200)와, 계량기 검침원이 휴대하면서 원격으로 유량 검침을 수행할 수 있는 리모콘(300)으로 나눌 수 있다.

상기 계량기 발전부(100)는 도2 또는 도3에 도시된 바와 같이 계량기 하부의회전날개용 회전축 상부에 구비된 영구자석(5)과 계량기 상부의 코일(4)로 구성된다. 수도물등 유량이 유량 유입구(10)를 통하여 유입되어 유량 배출구(11)로 배출되는 과정에서 상기 회전날개(1)는 통과 유량에 비례한 회전수 만큼 회전하게 되는데, 이 때 회전축(12)도 회전하게 되고, 따라서 회전축 상부에 구비된 영구자석(5)도 회전하게 된다. 상기 영구자석의 회전은 주변 자계에 변동을 가져오고 이것이 상기 계량기 상부에 구비된 코일(4)을 교차하게 되면 페러데이 법칙에 의하여 코일의 양단에 교류 전압(사인파)이 유기 된다. 본 고안은 이렇게 유기된 교류 전압을 이용하여 회전날개의 회전수를 계산함과 아울러 상기 계량기 상부의 각 전력 소모 소자에 필요한 전원을 얻는다.

상기 계량기 제어회로부(200)는 상기 발전부로 부터 입력 받은 교류 전압(사인파)를 입력 받아 회전날개의 회전수를 산출해 내고, 이 것을 기초로 얻은 유량 적산값을 저장 및 전송한다. 이를 위하여 상기 계량기 제어회로부(200)는 상기 발전부(100)의 코일로 부터 유기된 교류 전압(사인파)을 검출하여 상기 A/D컨버터(201) 및 정류기(207)에 분배하는 파형 분배기(206)를 구비한다. 상기 파형분배기(206)의 파형을 입력 받은 A/D컨버터(201)는 사인파를 디지털값으로 변환하여 마이콤(202)에 입력한다. 마이콤(202)은 미리 입력된 프로그램의 수행에 의하여 상기 사인파의 디지털값으로 부터 상기 회전날개(1)의 회전수를 산정해 내고 이를 기초로 유량의 적산값을 계산하여 메모리(203)에 저장한다.

검침원이 리모콘(300)을 이용하여 상기 마이콤(202)에 유량적산값 및 일시등 유량의 계량에 필요한 데이터를 요구하면 마이콤(202)은 RF모듈(204)을 통하여 저장된 유량 데이터를 리모콘(301)에 전송한다. 이를 위하여 리모콘(300)에도 RF모듈(302)을 구비할 필요가 있다. 이러한 RF 데이터 송수신 모듈은 최근에 값싸게 보급되고 있는 RF신호처리용 반도체칩을 이용할 경우 용이하게 구현할 수 있다. 뿐만아니라, 리모콘에는 유량 데이터을 디스플레이 할 수 있는 엘씨디(LCD)(301)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 RF모듈을 이용한 데이터 전송에 문제가 생겼을 경우를 대비하여 상기 계량기 제어회로부(200) 및 리모콘(300)에는 유선데이터통신 인터페이스(205, 303)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템은 상기 계량기 제어회로부(200)의 각부에서 필요로 하는 전원을 상기 발전부(100)에서 상기 파형분배기(206)를 통하여 입력 받아 정류기(207)에서 정류한 후 얻는다는데 그 특징이 있다.

상기 정류기(207)의 출력은 직접 각부에 공급될 수도 있고, 2차 전지(209)에 충전된 후 각부에 공급될 수도 있다. 이를 위하여 상기 계량기 제어회로부(200)에는 충전회로(208)를 더 구비할 필요가 있다.

도 2 또는 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 유량 무선 검침 시스템의 계량기는 계량기 상부와 계량기 하부로 분리 형성되어 체결할 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 이렇게 함으로써 계량기 하부에는 종래의 기계식유량적산기(3)를 그대로 구비하고 필요에 따라서는 상기 리모콘(300)의 엘씨디(301)에 표시된 유량적산값과 기계식유량적산기에 나타난 유량적산값을 비교하여 계량의 정확성을 확인할 수 있게된다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

본 고안에 의하면 수도물등 유량의 검출을 무선 데이터 통신을 통하여 원격으로 수행할 수 있으므로 주택내에 설치된 계량기의 검침을 위하여 주택 내부로 들어 갈 필요가 없고, 계량기의 접근이 용이한 경우에도 일일히 계량기의 덮개를 열어야 하는 불편을 없앨 수 있다. 또한, 무선데이터 통신 장치에 필요한 전원을 계량기에서 자체적으로 발전하여 얻으므로 해서, 별도의 전원을 구비할 필요가 없고, 필요에 따라서는 기존 기계식 계량기와 무선 검침 계량기를 서로 대체적으로 사용할 수 있어 계량의 확실성 및 안정성을 기할 수 있는 장점이 있다. 뿐만아니라, 저렴하게 제작하여 간편하게 설치할 수 있고, 물이나 습기에 의한 계량기의 고장을 최소화할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

수도물등의 유량을 계량하고 검침하는 유량 검침 시스템에 있어서, 상기 유량 검침 시스템은 계량기 하부와 계량기 상부로 구성되되,

상기 계량기 하부는 유량이 인입되는 유량 유입구, 유량이 배출되는 유량 배출구, 유량의 인입 및 배출량에 비례하는 회전수만큼 회전하는 회전날개 및 상기 회전날개의 회전축 상부에 구비된 영구자석을 포함하여 구성되고,

상기 계량기 상부는 상기 영구자석의 회전에 따른 자속변화에 의하여 발전이 이루어 지도록 계량기의 하부와 상부의 체결시 영구자석 주위에 배치될 수 있는 코일, 상기 코일에서 유기된 교류 전압을 검출하고 분배하는 파형 분배기, 상기 파형 분배기에서 분배된 아날로그 전압값을 입력 받아 디지털값으로 변환하는 A/D(Analog to Digital)컨버터, 상기 A/D컨버터로 부터 입력된 디지털값을 이용하여 상기 회전날개의 회전수와 유량적산값을 산출하고 저장하는 마이콤, 상기 마이콤의 제어에 의하여 상기 유량적산값을 무선주파수로 전송하는 RF(Radio Frequency)모듈, 상기 유량적산값, 일시등의 유량 검침에 필요한 데이터를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유량 무선 검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 계량기 상부에는 상기 계량기 상부의 각 부분에 필요한 전력을 공급할 수 있도록 상기 파형분배기에서 교류 전압을 입력 받아 정류하는 정류부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유량 무선 검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 계량기 상부에는 유량의 흐름이 없는 동안 상기 계량기 상부의 각 부분에 필요한 전력을 공급할 수 있도록 충전이 가능한 2차 전지 및 상기 정류기의 출력 전압에 의하여 2차 전지를 충전하기 위한 충전회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유량 무선 검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유량 검침 시스템은 상기 계량기 상부에 구비된 RF모듈과 무선 데이터 통신이 가능한 리모콘을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유량 무선 검침 시스템.