KR20030042855A

KR20030042855A - 유/무선 양방향 데이터 통신에 의한 원격검침 시스템 및제어/서비스

Info

Publication number: KR20030042855A
Application number: KR1020010073654A
Authority: KR
Inventors: 권영욱
Original assignee: 권영욱
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-02

Abstract

원격 검침 시스템은 각 세대의 ①가스(LNG, LPG) ②전기 ③수도(이하 가스를 대표단어로 예시함) 사용량을 유/무선 통신 수단을 이용하여 검침원이 각 세대를 방문하지 않고 검침 센터에서 컴퓨터로 자동 검침하며, 이를 통합 관리 고지 시스템에 연결하여 요금 계산 및 고지서 발부까지 일련의 절차를 자동으로 처리하는 시스템이다.

본 발명은 아파트 등의 집단지의 각 세대에 설치된 가스 계량기의 계량 신호를 검침부에서 디지털 신호로 바꾸고 이를 지속적으로 검출 및 저장하고, 관제부에서 검침자의 임의 설정에 따른 검침 명령에 따라 검침된 정보를 중계부를 거쳐 디지털 패킷 데이터 통신을 이용하여 전송부를 통하여 원격지 관리자 호스트에 전송하게 하는 고신뢰성의 유/무선 혼용 원격검침 시스템이다.

본 발명의 시스템은 크게 두가지 요소의 기능을 하게 된다. 첫 번째, 입력부의 검침 데이터를 정기적으로 관리자의 클라이언트 또는 호스트로 전송하는 정기보고의 기능이 있다. 이때, 입력부 아날로그(analog) 계량화 된 데이터를 디지털(digital) 데이터로 변환시키고 코드(protocol)화 한 후 무선방식으로 전송하게 된다. 그리고 두 번째는 입력부의 가스 누출, 단선 등의 특정 이벤트 발생시(수시)의 동작으로 입력부의 각종 검출용 센서의 동작에 대하여 동작상태를 코드화하고 이들 상태에 대응하는 판별 가능한 신호를 수신부의 관제센터로 전송함으로써 입력부 상황에 따른 관리자의 신속한 조치가 가능하다.

Description

유/무선 양방향 데이터 통신에 의한 원격검침 시스템 및 제어/서비스{Remote Metering System and Control/Service using Duplex Data Communication by the Wire/Wireless}

본 발명은 유선 및 무선통신망을 이용한 원격 검침시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계량기 검침일자에 검침된 검침량을 유/무선통신망을 이용하여 원격지의 관리자 호스트로 전송하게 하는 유/무선 혼용의 원격검침 시스템에 관한 것이다. 기존의 일부 유선 또는 무선 개별방식에 비해 유/무선 복합방식으로 데이터 전송의 신뢰성을 향상시킨 것이다.

일반적으로, 각 가정에서 사용하는 가스사용량이나 전력량, 수돗물의 량은 가스미터나 전력량계, 수도미터 등을 통해 측정되고, 검침원이 해당 계량기의 지침을 읽어 월별 사용량을 산출한 후 사용요금을 청구한다. 이와 같이 검침원이 돌아다니면서 일일이 계량기의 지침을 읽어 기록함에 따라 많은 인력과 시간이 필요하여 비용이 증가하는 문제점이 있다. 특히, 계량기가 눈으로 지침을 확인하기 어려운 곳에 위치하거나 방문 시 고객이 부재중일 경우에는 계량이 어려워 다시 방문해야 하는 문제점이 있다.

이러한 검침의 어려움을 해결하고자 유선방식의 원격검침 기술이 개발되어 사용 중에 있으나 전화 또는 기타의 망을 이용함에 따른 고객 사생활 침해, 설치의 어려움 및 설치비용의 증가, 신뢰성의 문제 등으로 실용화되지 못하고 있다.

또한, 검침원이 가지고 다니면서 원격 검침하기 위한 핸디 터미널을 이용한 무선 원격검침 기술이 소개되고 있다. 이는 계량값을 무선으로 전송할 수 있는 무선 계량기와 계량기와의 무선 데이터통신을 위한 핸디 터미널 및 호스트 컴퓨터로 이뤄진 원격검침 시스템으로 검침원에 의한 검침과 무선방식이 복합되어 있는 방식으로 원칙적으로는 인력에 의한 검침이며, 무선기능을 갖춘 계량기의 보급문제 등의 문제점을 가지고 있음으로 해서 완전한 원격검침이라고 할 수 없다.

본 발명의 시스템은 가스, 전기, 수도 등의 검침기술, 화재, 방범 등의 보안 솔루션 및 기타의 필요한 상태를 센서 등에 의해 검출하고 이를 처리하는 기술, 이들과 연동한 시스템 응용으로 유/무선 양방향 통신방식에 의한 데이터를 처리하고 전송하는 데이터 통신 기술 및 고신뢰성을 갖는 유/무선 데이터 전송을 기반으로 테이터를 기록, 정렬, 통계처리 등의 데이터베이스 처리기술 등이 요소기술로 하는 통합 시스템 구현 기술이라고 할 수 있다.

그리고 검출신호들을 유/무선방식으로 프로토콜화 하고 상용 유/무선통신망의 통신매체를 이용하여 데이터를 교신하고 저장 관리하는 휴대용 단말기 시스템 구축기술 등이 부가적으로 제공되는 기술이며 향후 IMT-2000관련 시설 및 서비스를 부가적으로 이용한 추가기술도 충분히 확보 가능한 기술이다.

도 1은 본 발명의 시스템 일례에 대한 서비스 계통(flow)도

도 2는 본 발명의 시스템에서 검침부의 구성 및 설명도

도 3은 본 발명의 시스템에서 중계부의 구성 및 설명도

도 4는 정기보고시의 처리 계통도

도 5는 이벤트 발생시의 처리 계통도

*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 검침부200 중계부

300 전송부400 관제부

본 발명의 시스템은 크게 검침부(100), 중계부(200), 전송부(300) 그리고 수신부의 관제부(400)로 구성되며, 검침부(100)는 입력부의 각종 계량기와의 인터페이스부(140), 검침신호를 중계부(200)와 교신할 수 있는 유/무선 통신부(유선모듈(130), 무선모듈(120)), 검침부(100)를 전체적으로 통괄 제어할 제어부(160)로 구분된다. 중계부(200)는 검침부(100)와의 데이터를 주고 받는 데이터통신부(유선모뎀부(240), 무선모뎀부(230)), 이를 제어하는 중계용 제어부(260)로 구분된다. 전송부(300)는 각 국간망(PSTN), 전력망(POWER), 케이블망(SO) 및 네트워크(LAN) 서버(320)를 통하는 유선통신망(340)과 무선통신사업자의 무선기지국(310)을 통하는 무선통신망(330)으로 구분된다. 그리고 중계부(200)에서 전송되는 데이터를 수신하는 수신부의 관제부(400)로 구성된다. 수신부의 관제부(400)는 중계부(200)에서 유선통신망(340)/무선통신망(330)을 통하여 전송된 데이터를 수신 및 해독하는 디코더 인터페이스부, 분석된 데이터를 일정한 형태로 정산·처리·모니터(monitor) 및 이를 총괄 관리하는 관제센터(410)에 위치한 데이터베이스(Data Base)부의 컴퓨터, 정산 처리된 데이터를 기반으로 각 세대별 요금 납부용 고지서 발급을 위한 프린트 출력장치 및 이들 전체를 운용하기 위한 프로그램으로 구성된다.

본 발명의 전체 시스템 계통도는 도 1과 같으며 검침부(100), 중계부(200), 전송부(300), 수신부의 관제부(400)로 구성된다.

검침부(100)는 도 2에 나타내었으며 가스 등의 계량기(110), 데이터 및 주변 상태를 검출하는 인터페이스(140), 검침데이터를 저장, 통신 처리하는 데이터 수집기(150) 및 제어부(160), 중계부(200)와의 교신을 위한 유선모듈(130) 및 무선모듈(120), 그리고 전원부(170)로 구성된다. 이러한 입력부의 주변회로들은 계량기(110)가 설치된 동일장소 또는 계량기(110)와 일체형으로 탑재되는 장치로써 구성되며 계량기(110)와 함께 주거지의 각 세대별로 설치된다.

검침부(100)의 인터페이스(140) 회로는 가스 등의 계량기(110)에서 가스 등의 사용에 따라 발생되는 펄스의 입력을 디지털 계량(count)을 하기 위한 것으로, 계량된 펄스는 데이터 수집기(150)의 저장소자(memory)에 사용량의 데이터로 변환되어지며, 이 값은 필요시 전송될 수 있도록 준비된다. 그리고 인터페이스(140) 회로에서는 가스 계량기(110)와 검침부(100)와의 외부 잡음에 대한 대비를 한다. 제어부(160)에서는 데이터 수집기(150)의 사용량에 대한 데이터를 항상 읽고 저장하는 기능과 중계부(200)에서 이 데이터를 보내라는 명령에 의해 유선모듈(130) 및 무선모듈(120)을 통해 전송하는 기능 그리고 검침 시스템(100) 주변의 이상 유/무를 감시하는 기능을 한다.

검침부(100)에서 중계부(200)까지의 데이터 통신을 위한 전송은 소신호 무선통신회로인 무선모듈(RF module)(120) 및 전화(PSTN)선, 랜(LAN)선, 전력(POWER)선 등의 유선통신회로인 유선모듈(130)을 사용하여 이루어지며, 특히 개방된 공간(open space)에서는 무선모듈(120)을 사용하고 전파 환경이 음영지역인 폐쇄형 공간(closed space)에서는 유선모듈(130)을 이용한 통신방식을 사용하여 환경에 대한 데이터 전송의 신뢰성을 향상시킨다.

중계부(200)는 도 3과 같으며 검침부(100)와의 교신을 위한 유선모듈(130) 및 무선모듈(120), 검침부(100)에서 전송된 데이터를 일시 보관하기 위한 중계용 데이터 수집기(250)와 중계부(200)의 각부를 제어하는 제어부(260), CDMA 이동통신 시스템 등을 이용한 데이터 전송을 위한 무선모뎀부(230)와 전화망(PSTN), 인터넷(LAN)망, 전력(POWER)망 등을 이용한 데이터 전송을 위한 유선모뎀부(240) 그리고 전원부(270)로 구성된다.

중계부(200)의 통신은 각종 검침기에서 보내지는 데이터를 유선모듈(130)/무선 모듈(120)을 통해 수신하고 데이터를 일시적으로 데이터 수집기(250)에 기록하였다가 관제부(400)의 요구에 따라 또는 특정 프로그램 설정에 의해 자동으로 무선모뎀부(230)에 의해 무선통신망(330)의 기지국(310)을 거치거나 또는 유선모뎀부(240)에 의해 유선통신망(340)의 유선국, 서버(320) 등을 거쳐 관제부(400)의 호스트(410) 또는 클라이언트(420)에 보낸다.

데이터는 검침부(100)의 발신기에서 전송된 각종 검침량 및 상태 데이터를 미리 예약된 프로토콜에 의해 송/수신 데이터를 검사하고, 이를 무선모뎀부(230)에 의한 무선통신망(330)을 통해 또는 유선모뎀부(240)에 의한 유선통신망(340)을 통해 수신부 관리자의 호스트(410) 및 클라이언트(420)로 전송한다.

상기에서 설명된 검침부(100)와 중계부(200), 중계부(200)와 호스트(410)의 관제부(400)간의 데이터 교신과 시스템 감시를 위해 컴퓨터(410)에서 제어되는 무선 원격검침 시스템의 프로그램 뷰어가 별도로 구축되어야 하며, 또한 관제부(400)에서는 입력부 각 세대별 검침 데이터의 기반으로 각종 신호에 따른 상태정보, 사용량에 따른 요금환산 및 연체 관리, 고지서 발급에 따른 출력형태 등의 종합관리를 위한 데이터베이스 처리가 이루어진다. 이 경우 각종 사용자, 장치 및 사용량에 따른 통계, 정산 처리를 위한 기준정보와 이를 기반으로 미리 설정된 방식에 따라 정산 및 출력할 수 있는 자동처리부로 구분할 수 있다. 자동처리부에서는 고객별 금월 검침량, 전월 검침량, 사용량, 사용량에 따른 요금 계산, 요금 납부 현황, 미수금 및 연체료 관리 등의 기능을 할 수가 있다. 또한 입력부의 특정 이벤트에 따라 관제센터(400)의 클라이언트(420) 또는 관리자의 무선 이동 단말기(430)에도 긴급 통화 또는 단문 메시지를 전송함으로써 관리자의 신속한 조치가 가능하도록 되어 있다. 도 4는 정기보고시의 서비스 개요를 나타낸 것이며, 도 5는 특정 이벤트 발생시의 서비스 개요를 나타낸 것이다. 서비스 계통(flow)을 요약하면 다음과 같다.

정기 보고 시

월 1회 검침데이터를 유·무선통신망을 통해 관제센터로 전송

→ 지정된 정기검침 시간 인지,

→ 유·무선통신망을 통해 관제센터로 전송(패킷 데이터 통신 활용).

입력수단의 원격지 가스 등의 각종 검침기(100) 및 검침기의 제어부(160)에서는 검침 시스템의 운전중에 계량 데이터 및 각종 시스템 계통의 상태를 도 4에 나타낸바와 같이 수신부 관제센터(400)에서 미리 설정된 시간 등의 상태 설정 데이터를 정기보고(S100) 할 경우, 입력부의 현재의 모든 입출력(S120) 및 계량 상태정보(S130)를 디지털 코드로 읽은 후 이들 데이터를 유/무선망(S140)을 통해 패킷 데이터 통신방식으로 관제센터(400)로 정기적으로 보고하는 기능을 하게 된다. 관제부(400)의 관리자의 필요에 따라 상태 설정에 따른 특정 요구신호(S110)가 있을 경우, 마찬가지로 현재의 모든 입출력(S120) 및 계량 상태정보(S130)를 디지털 코드로 읽고 유/무선망(S140)을 통해 관제센터(400)로 전송함으로써 관리자는 수신된 데이터의 정상적 전송여부를 확인할 수가 있다. 그리고 입력부 검침기(100)의 계량정보(S130)는 원격지의 수신부 호스트(410)에 설치된 프로그램에 의해자동저장(S150) 및 관리되고 경우에 따라 또는 정기적으로 프린트 필요시(S160)에는 호스트 및 클라이언트에 연결된 프린트로 출력(S180)하게 된다. 또한 관제부 관리자의 필요에 따라 특정 보고시의 관리자 통보기능(S170)을 설정하게 되면 미리 설정된 관리자에게 유/무선으로 호출(S190)을 하게 된다.

이벤트(가스 누출/화재) 발생 시

가스누출 감지기를 통해 가스누출 감지 시 관제센터로 가스누출 통보

→ 가스누출에 따른 댁내 부저 동작,

→ 유·무선통신망을 통해 관제센터로 가스누출 경보메세지 및 알람신호 전송.

그리고 도 5에 나타낸 바와 같이 입력부의 상태를 감시(S200, S210)하다가 시스템 주변의 이상 발생시 또는 시설 계통 등에 시스템 안정장치가 작동할 경우의 특정 이벤트(S210)가 발생할 경우에는 즉시 에러코드를 포함한 모든 상태정보(S130)를 디지털 코드로 읽고 유/무선망(S240)을 통해 수신부 관제센터(400)로 경보메세지 및 알람신호를 전송하고 통보(S270)함과 동시에 각각 해당 상태코드(S230)를 수신부 관제센터(410)에 기록(S250) 및 출력(S265, 285)을 함으로써 관리자의 신속한 처리 및 조치가 이루어지도록 한다. 그리고 입력부(100) 및 중계부(200) 등에 시스템에서 에러 발생시의 설정값은 자동으로 정상복귀가 되며, 경우에 따라 설정값을 변경(S260, S280)하고자 할 경우 관제센터(400)의 프로그램에 의해 유/무선통신망(S240)을 통해 입력부를 호출하여 임의적으로 수정이 가능하다. 또한 관제부(400) 관리자의 필요에 따라 현재의 모든 상태들을 미리 프로그램 된 형식에 따라 출력(S265, S285)할 수가 있다.

본 발명은 원격 검침시스템의 국제적 추세와 국내 도시가스사의 시설물 상황, 마이컴 계량기의 보급 등을 고려하여 검침기(100)에서 검침수집 중계기(200)까지는 개방공간에의 무선 방식(210)과 음영공간에서의 유선방식(220)으로 하며, 검침수집 중계기(200)에서 클라이언트(420) 또는 관리자의 관제센터(410) 상황실까지의 전송부(300)는 유선(340) 또는 무선방식(330)을 채택한 유/무선 혼용방식으로 하는 것으로 검침데이터의 신뢰성을 보다 향상시키는 것이다.

가스 공급 세대의 증가와 공급 권역의 확대로 기존의 검침원이 방문을 통한 검침에서 문제점으로 대두되는 소비자 사생활 침해, 미검침 처리 및 소비자의 불편 문제, 과다한 검침 비용 등을 해소하고 신속·정확한 검침으로 신뢰도와 검침 효율을 높이는 데 목적이 있다. 즉, 본 발명의 시스템인 원격 검침 시스템은 각 세대의 가스 사용량을 유/무선 통신 수단을 이용하여 검침원이 각 세대를 방문하지 않고 검침 센터에서 컴퓨터로 자동 검침하며, 이를 통합 관리 고지 시스템에 연결하여 요금 계산 및 고지서 발부까지 일련의 절차를 자동으로 처리하는 검침업무의 완전 전산화를 구축할 수 있어 사업자 및 사용자의 편의를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 시스템은 기존의 유선 방식에 비해 설치에 따른 비용부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 무선방식은 무선통신 사업자의 무선통신망의 패킷 데이터 통신망의 통화 품질 및 그 운용의 신뢰성을 확보할 수 있으며 유지보수의 영향을 최소할 수 있다. 그리고 본 발명의 무선 원격검침 시스템의 대표적인 효과는 원하는 검침일자에 자동적으로 검침해줌으로써 검침이 편리하고 고객이 부재중이라 하더라도 원격지 자동검침이 가능함으로 검침에 소요되는 인력 및 시간을 절감할 수 있으며, 전파환경에 따라 유/무선방식을 혼용함으로써 검침부 및 중계부 등 시스템의 설치 및 유지관리가 용이하고 통신에러에 대한 예방을 할 수 있다. 또한, 본 발명은 가스 등의 검침뿐만 아니라 기타의 생활서비스에 활용할 수 있으며, 특히 방범경보, 원격감시 분야에도 활용될 수 있다.

Claims

가스, 전기, 수도, 화재, 방범 등의 검침, 보안 및 기타의 필요한 상태를 센서 등에 의해 검침부(100)에서 검출하고 이를 처리하고 양방향 유선모듈(130)/무선모듈(120) 통신 방식으로 프로토콜화 하고 중계부(200)의 특정 장치로 데이터를 전송하는 시스템.

상기 시스템에서 중계부(200)의 특정장치에서 데이터를 저장하고 이를 유선모뎀(240)/무선모뎀(230) 방식으로 프로토콜화 하고 유선망(PSTN망, LAN망, Cable망, 전력선망 등)(340)/무선망(공중파망, CDMA 무선통신망 등)(330)을 통신매체로 데이터를 교신하고 관리하는 관제부(400)의 특정장치(호스트(410), 클라이언트(420), 개인단말기(430))로 데이터를 전송하는 시스템.
청구항 1의 시스템 및 기타의 유사장치에서 전송된 데이터를 저장하고 이를 디코더하여 데이터베이스화 하고 이를 관리하고 출력하기 위한 각종 서식 프로그램에 링크시키는 소프트웨어.

청구항 1의 시스템 및 기타의 유사 프로그램을 이용하여 특정 납부 고지서 등의 자료 출력을 수행하는 방법.