KR200303069Y1 - 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계 - Google Patents

다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계 Download PDF

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KR200303069Y1
KR200303069Y1 KR20-2002-0031594U KR20020031594U KR200303069Y1 KR 200303069 Y1 KR200303069 Y1 KR 200303069Y1 KR 20020031594 U KR20020031594 U KR 20020031594U KR 200303069 Y1 KR200303069 Y1 KR 200303069Y1
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장원영
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Abstract

본 고안은 전자식 전력량계의 특성과 기능을 강화하여 통합 원격검침은 물론 한전의 배전선로 운영자료, 보안 및 방재시스템으로의 활용을 높이기 위한 다중 정보 수집이 가능한 전자식 전력량계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력 검침정보 외에 가스, 수도, 열량 등의 검침정보와, 화재감지, 가스누설 감지, 보안신호, 응급환자 호출 등의 다중 정보를 수집·연산·저장·표시·중계처리 할 수 있도록 함으로써 각종 원격검침 정보 이외에 변압기 관리 및 배전선로 운전용 데이터를 용이하게 실시간 수집할 수 있어 전력회사의 선로관리 비용의 절감, 변압기 사고예방, 사고장소(위치), 계량장치 고장 등의, 실시간 자동색출, 전력통계의 정확, 공급 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 효율적인 통합 원격검침 및 보안 방재 응급환자 호출 등 통합시스템의 구축이 가능하며 다중 정보 수집이 가능한 전력선통신모뎀이 내장된 전력량계에 관한 것이다.
본 발명은 저압전력선로와 변류기가 연결되어 상기 저압전력선로에 흐르는 전류.전류 및 그 위상차를 감지하여 전력을 검출하는 전력검출부와, 상기 전력검출부로부터 출력되는 신호를 값을 연산하여 검침데이터를 산출 및 저장하고 상위검침센터의 송출명령에 이들 데이터를 송신하는 콘트롤부와, 상기 상위검침센터의 송출명령과 상기 콘트롤부에 저장된 전력량 검침데이터를 저압전력선로를 통해 전력선통신으로 송.수신하는 PLC 모뎀부가 구비된 전자식 전력량계에 있어서, 상기 콘트롤부와 양방향으로 통신하는 제 4 직렬통신 인터페이스, 장거리통신 인터페이스와통신하는 제 3 직렬통신 인터페이스, 유선통신부와 통신하는 입출력통신포트, PLC 통신부와 통신하는 제 2 직렬통신 인터페이스, PLC 모뎀부와 통신하는 제 1 직렬통신 인터페이스로 이루어지는 통신포트와, 상기 유선통신부 및 PLC 통신부로부터 수신된 데이터정보를 상기 PLC 모뎀부로 전송하기 위해 동기신호를 발생하는 캐리어 오실레이터와, 상기 유선통신부, PLC 통신부로부터 송신되는 각종 신호를 값을 연산하여 검침데이터를 산출 및 저장하고 통합검침 및 데이터통신을 위한 데이터 통신용 프로그램이 내장되어 시스템을 제어하는 중앙처리장치로 이루어지는 마이크로 프로세스 유니트를 포함하고, 상기 마이크로 프로세스 유니트는 상기 유선통신부 및 PLC 통신부로부터 수신된 검침데이터 정보에 전력량계 고유번호를 함께 실어 PLC 모뎀부로 전송하도록 한 것에 특징이 있다.

Description

다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계{Wattmeter capable of collecting and transmitting multip pieces of information}
본 고안은 전자식 전력량계의 특성과 기능을 강화하여 통합 원격검침은 물론 한전의 배전선로 운영자료, 보안 및 방재시스템으로의 활용을 높이기 위한 다중 정보 수집이 가능한 전자식 전력량계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력 검침정보 외에 가스, 수도, 열량 등의 검침정보와, 화재감지, 가스누설 감지, 보안신호, 응급환자 호출 등의 다중 정보를 수집·연산·저장·표시·중계처리 할 수 있도록 함으로써 각종 원격검침 정보 이외에 변압기 관리 및 배전선로 운전용 데이터를 용이하게 실시간 수집할 수 있어 전력회사의 선로관리 비용의 절감, 변압기 사고예방, 사고장소(위치), 계량장치 고장 등의, 실시간 자동색출, 전력통계의 정확, 공급 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 효율적인 통합 원격검침 및 보안 방재 응급환자 호출 등 통합시스템의 구축이 가능하며 다중 정보 수집이 가능한 전력선통신모뎀이 내장된 전력량계에 관한 것이다.
일반적으로 원격 전력 검침데이터 수집시스템이란 각 수용가에 설치되어 있는 전력량계에 의한 전력 적산 데이터 정보와, 변압기에 설치된 온도센서 및 변류기에 의한 변압기의 정보를 유.무선 등의 통신매체로 하여 원격지에 있는 전기회사에서 검침하는 제반수단을 의미하며, 이에 관하여 최근에 다수의 특허 및 실용신안이 등록 또는 제안되어 있다.
이러한 종래의 원격 전력 검침데이터 수집시스템에서는 각 수용가 마다 설치된 전자식 전력량계가 필수적이며, 이러한 전자식 전력량계에 의해 전력 사용량에 따라 검침데이터와 변압기의 정보를 발생하게 되고, 이 검침데이터는 전력선통신모뎀을 통해 전력선통신(PLC:Power Line Communication)으로 특정 장소에 설치된 집속기(concentrator)에 송신하도록 하고 있다.
도 1은 종래 전자식 전력량계의 블록도로서, 각 수용가의 전자식 전력량계(60)에 공급되는 저압전력선로(1)에 설치된 변류기(2)와 연결되어 저압전력선로(1)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출기(11)로 이루어지는 전력검출부(10)가 구비된다.
그리고, 상기 전력검출부(10)의 전류검출기(11) 및 전압검출기(12)로부터 출력되는 아날로그 형태의 전류 및 전압을 디지털신호로 변환하여 출력하는 제 1, 제 2 A/D변환기(21)(22)로부터 출력되는 값을 연산하여 전월지침·현재지침·유효전력량·전압 등의 전기에 관한 데이터를 산출하여 저장하는 연산 및 메모리부(23)로 이루어지는 중앙처리장치(26)와, 이들 데이터를 전송하기 위한 통신포트인 직렬통신 인터페이스(24)와, 데이터를 동기시켜 전송하기 위해 주파수를 발진하여 출력하는 캐리어 오실레이터(25)로 이루어진 콘트롤부(20)가 구비된다.
또한, 상기 콘트롤부(20)인 직렬통신 인터페이스(24)를 통해 출력되는 데이터를 캐리어 오실레이터(25)의 발진주파수에 실어 출력시키는 캐리어콘트롤러(33)와, 상기 캐리어 콘트롤러(33)로부터 출력되는 검침데이터를 전압 증폭하는 캐리어앰프 (34)와, 상기 캐리어앰프(34)로부터 출력되는 캐리어신호를 전력 증폭하여 저압전력선로(1)와 연결된 라인커플러(31)에 전송하는 파워앰프(31)와, 저압전력선로(1)에 연결된 미도시된 데이터 집속기(data concentrator)로부터 수신되는 정보 및 명령신호는 라인커플러(31)와 필터 및 앰프(32)를 통해 콘트롤부(20)의 직렬통신 인터페이스(24)로 전송하도록 이루어진 PLC 모뎀부(30)를 포함하여 구성된다.
그리고, 스위칭 파워 유니트(3)는 저압전력선로(1)에 흐르는 전력을 감압 및 정류하여 상기 전력검출부(10), 콘트롤부(20), PLC 모뎀부(30)에 구동전원을 공급하도록 되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래의 전자식 전력량계(60)는, 먼저 저압전력선로(1)에 설치된 변류기(2)로부터 출력되는 전류는 전력검출부(10)의 전류검출기(11)에 인가되어 전류를 검출하여 그에 비례하는 전기적신호를 출력하게 되며, 이와 동시에 저압전력선로(1)에 흐르는 전압은 전압검출기(12)에 의해 전압을 검출하여 그에 비례하는 전기적신호를 출력하게 되고, 제로 크로스검출기(13)에 의해 전압과 전류의 위상차를 감지하여 그에 비례하는 전기적신호를 출력하게 된다.
따라서, 상기 전력검출부(10)인 전류검출기(11)와 전압검출기(12)로부터 출력되는 아날로그 형태의 전류,전압 및 위상정보는 콘트롤부(20)인중앙처리장치(26)의 제 1, 제 2 A/D 변환기(21)(22)를 경유함으로써 디지털신호로 변환되고, 이 변환된 신호는 연산 및 메모리부(23)에 인가되어 설정된 프로그램에 의해 전월지침·현재지침·유효전력량·무효전력량·역율·전압 등의 연산과정을 거친 후 저장된다.
상기와 같이 콘트롤부(20)의 연산 및 메모리부(23)에 저장된 전월지침· 현재지침·유효전력량·무효전력량·역율·전압 등의 검침데이터는 저압전력선로(1)에 연결되는 데이터 집속기(미 도시됨)로부터 송출명령에 의해 PLC 모뎀부(30)를 통하여 송신하게 된다.
즉, 저압전력선로(1)에 연결된 미도시된 데이터 집속기로부터 콘트롤부(20)에 저장된 검침데이터의 송출 명령이 내려질 경우 이 명령은 전력선통신으로 이루어짐에 따라 저압전력선로(1)를 통하여 PLC 모뎀부(30)의 라인커플러(31)에 수신되어 송출명령에 해당하는 통신신호 만을 추출하게 되며, 이 추출된 통신신호는 필터 및 앰프(32)를 통과함으로써 특정주파수 대역만을 여과하고, 이 여과된 신호를 동조 증폭하여 콘트롤부(20)의 직렬통신 인터페이스(24)를 통해 수신하게 된다.
상기 콘트롤부(20)에서는 PLC 모뎀부(30)로부터 데이터 송출명령이 수신되면 설정된 프로그램에 의해 저장된 검침테이터를 PLC 모뎀부(30)로 송신하게 된다.
즉, 콘트롤부(20)의 중앙처리장치(26)는 연산 및 메모리부(23)에 저장된 전월지침·현재지침·유효전력량·무효전력량·역율·전압 등의 검침데이터를 직렬통신 인터페이스(24)를 통하여 캐리어 콘트롤러(33)로 전송하게 되며, 이때 상기 캐리어 콘트롤러(33)는 캐리어 오실레이터(25)로부터 생성되는 캐리어신호에 검침데이터를 실어 출력시키게 되며, 이 신호는 캐리어앰프(34)와 파워앰프(35)를 거쳐 전압 및 전력 증폭시킨 다음, 라인커플러(31)를 경유하여 저압전력선로(1)로 송신하게 되고, 상기 저압전력선로(1)를 통해 송신되는 검침데이터는 전력선통신으로 미도시된 데이터 집속기로 송신되는 것이다.
상기와 같이 구성되며 동작되는 종래의 전자식 전력량계는 저압전력선로의 정보와 수용가의 검침데이터 만을 전력선통신으로 송수신할 수 있도록 되어 있어 그 사용범위가 제한적이므로 인하여 전력량계의 검침 만을 목적으로 하기 위하여 모든 세대의 전력량계를 전자식 전력량계로 교체하기에는 막대한 비용이 소요됨으로써 원격검침 시스템을 현실화하기에는 많은 문제점이 있는 것이다.
또한, 최근에 들어 수도, 중수, 온수, 가스, 오폐수 등의 검침을 원격으로 하는 추세에 있으며 이와 관련하여 다수의 안이 제안되고 있다. 특히 가스의 경우 일부 고주파방식의 원격검침을 시범운영 하였으나, 가스계량기의 경우 대개 옥내에 설치되어 있으므로 고주파의 송출이 원활하게 이루어지지 못함으로 인해 결국 실용화되지 못하였다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 기존의 전자식 전력량계에 유선통신과 전력선통신이 이루어질 수 있는 다수의 통신포트가 구비되고 통신 제어 프로그램이 내장된 마이크로 프로세스 유니트를 부가하여 전력량의 원격검침은 물론, 수도, 중수, 온수, 가스, 오폐수 등의 원격검침과, 화재감지, 가스누출감지, 응급환자호출 등의 정보를 전자식 전력량계에서 수집하여 PLC 모뎀부를 통하여 저압전력선로에 전력선통신으로 송신하도록 한 것이다.
따라서, 본 고안은 전자식 전력량계를 통해 다중의 정보를 수집 및 전송할 수 있게 되어 효율적인 통합 원격검침 및 보안 방재 응급환자 호출 등 홈오토메이션 기능과 함께 통합시스템의 구축이 가능할 뿐만 아니라 통합검침 및 데이터통신을 위한 중복투자를 억제할 수 있어 경제성 있는 실시간 원격검침 시스템의 조기 구축이 가능하며, 이로 인해 공급회사의 검침비용이 대폭 절감되어 설치 및 운영비용 한도액 전제조건에 부합됨으로써 실용화에 기여할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 저압전력선로와 변류기가 연결되어 상기 저압전력선로에 흐르는 전류.전류 및 그 위상차를 감지하여 전력을 검출하는 전력검출부와, 상기 전력검출부로부터 출력되는 신호를 값을 연산하여 검침데이터를 산출 및 저장하고 상위검침센터의 송출명령에 이들 데이터를 송신하는 콘트롤부와, 상기 상위검침센터의 송출명령과 상기 콘트롤부에 저장된 전력량 검침데이터를 저압전력선로를 통해 전력선통신으로 송.수신하는 PLC 모뎀부가 구비된 전자식 전력량계에 있어서, 상기 콘트롤부와 양방향으로 통신하는 제 4 직렬통신 인터페이스, 장거리통신 인터페이스와 통신하는 제 3 직렬통신 인터페이스, 유선통신부와 통신하는 입출력통신포트, PLC 통신부와 통신하는 제 2 직렬통신 인터페이스, PLC 모뎀부와 통신하는 제 1 직렬통신 인터페이스로 이루어지는 통신포트와, 상기 유선통신부 및 PLC 통신부로부터 수신된 데이터정보를 상기 PLC 모뎀부로 전송하기 위해 동기신호를 발생하는 캐리어 오실레이터와, 상기 유선통신부, PLC 통신부로부터 송신되는 각종 신호를 값을 연산하여 검침데이터를 산출 및 저장하고 통합검침 및 데이터통신을 위한 데이터 통신용 프로그램이 내장되어 시스템을 제어하는 중앙처리장치로 이루어지는 마이크로 프로세스 유니트를 포함하고, 상기 마이크로 프로세스 유니트는 상기 유선통신부 및 PLC 통신부로부터 수신된 검침데이터 정보에 전력량계 고유번호를 함께 실어 PLC 모뎀부로 전송하도록 한 것에 특징이 있다.
도 1은 종래 전자식 전력량계의 블록도.
도 2는 본 고안에 따른 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계의
설치상태도.
도 3은 본 고안에 따른 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계의
블록도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 저압전력선로 2 : 변류기 3 : 스위칭 파워 유니트
10 : 전력검출부 11 : 전류검출기 12 : 전압검출기
13 : 제로 크로스검출기 20 : 콘트롤부
21, 22 : 제 1, 제 2 A/D 변환기 23 : 연산 및 메모리부
24 : 직렬통신 인터페이스 26 : 중앙처리장치 30 : PLC 모뎀부
31 : 라인커플러 32 : 필터 및 앰프 33 : 캐리어 콘트롤러
34 : 캐리어앰프 35 : 파워앰프
40 : 마이크로 프로세스 유니트 41 : 중앙처리장치
42 : 캐리어 오실레이터 43 : 통신포트 50 : 디스플레이부
51 : LCD 드라이브 52 : LCD 표시부 60 : 전자식 전력량계
70 : 유선통신부 71 : 수도계량기 72 : 중수계량기
73 : 온수계량기 74 : 보안감지기 80 : PLC 통신부
81 : 응급환자호출기 82 : 가스계량기
83 : 가스누출감지기 90 : 장거리통신 인터페이스
이하 본 고안의 구성 및 작용관계를 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 따른 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계의 설치상태도로서, 각 수용가 마다 설치된 전자식 전력량계(60)에는 크게 유선으로 통신할 수 있는 유선통신부(70)와 전력선통신으로 이루어지는 PLC 통신부(80)가 연결된다.
즉, 상기 유선통신부(70)는 가옥내에 설치된 수도계량기(71)와, 중수계량기 (72)와, 온수계량기(73)와, 가스누출감지기(74)와 화재감지기(75)가 유선을 통해 전자식 전력량계(60)에 연결되며, PLC 통신부(80)는 응급환자호출기(81)와, 가스계량기(82)와, 가스누출감지기(83)가 저압전력선로(1a)를 통해 전자식 전력량계(60)에 연결된다.
여기서, 유선통신부(70)와 PLC 통신부(80)로 구분하는 이유는, 각 수용가별로 전력선통신이 가능한 것은 전력선통신방식으로 정보를 수신하고, 전력선통신이 불합리한 것은 별도의 통신선을 설치하여 유선통신방식으로 신호를 수집하도록 한것이다.
도 3은 본 고안에 따른 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계의 블록도로서, 각 수용가의 전자식 전력량계(60)에 공급되는 저압전력선로(1)에 설치된 변류기(2)와 연결되어 저압전력선로(1)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출기 (11)와, 상기 저압전력선로(1)에 흐르는 전압을 검출하는 전압검출기(12)와, 상기 저압전력선로(1)에 연결되어 전압과 전류의 위상차를 감지하여 제로 크로스점을 검출하는 제로 크로스검출기(13)로 이루어지는 전력검출부(10)가 구비된다.
상기 전력검출부(10)의 전류검출기(11) 및 전압검출기(12)로부터 출력되는 아날로그 형태의 전류 및 전압을 디지털신호로 변환하여 출력하는 제 1, 제 2 A/D변환기(21)(22), 상기 제로 크로스검출기(13)로부터 출력되는 값을 연산하여 전월지침· 현재지침·유효전력량·무효전력량·역율·전압 등의 전기에 관한 데이터를 산출하여 저장하는 연산 및 메모리부(23)로 이루어지는 중앙처리장치(26)와, 이들 데이터를 전송하기 위한 통신포트인 직렬통신 인터페이스(24)로 이루어진 콘트롤부(20)가 구비된다.
상기 콘트롤부(20)인 직렬통신 인터페이스(24)와 양방향으로 통신하고 장거리통신 인터페이스(90), 유선통신부(70), PLC 통신부(80), PLC 모뎀부(30) 간에 통신하는 통신포트(43)와, 상기 장거리통신 인터페이스(90), 유선통신부(70), PLC 통신부(80), PLC 모뎀부(30)로부터 전송되는 각각 정보 및 검침데이터를 전송하기 위한 동기신호를 발생하는 캐리어 오실레이터(42)와, 통합검침 및 데이터통신을 위한 데이터통신용 프로그램이 내장되어 시스템을 제어하는 중앙처리장치(41)로 구성되는 마이크로 프로세스 유니트(40)가 구비되고, 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 일측 출력단에는 LCD드라이브(51)와 LCD 표시부(52)로 이루어진 디스플레이부(50)가 접속되어 있다.
여기서 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 통신포트(43)는 콘트롤부(20)의 직렬통신 인터페이스(24)와 양방향 통신하는 제 4 직렬통신 인터페이스(SCI4)와, 장거리통신 인터페이스(90)와 연결되는 제 3 직렬통신 인터페이스(SCI3)와, 수도계량기(71), 중수계량기(72), 온수계량기(73), 가스누출감지기(74), 화재감지기(75)로 이루어지는 유선통신부(70)와 연결되는 입출력통신포트(I/O)와, 응급환자호출기 (81), 가스계량기(82), 가스누출감지기(83)가 저압전력선로(1a)를 통해 전력선통신으로 이루어지는 PLC 통신부(80)가 연결되는 제 2 직렬통신 인터페이스(SCI2)와, PLC 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(33)와 필터 및 앰프(32) 간에 통신하는 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)로 구성된다.
또한, 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 중앙처리장치(41)에는 전력선통신이 아닌 유선통신을 통하여 들어오는 수도계량기(71), 중수계량기(72), 온수계량기(73) 등의 펄스신호를 연산한 각각의 검침 값들을 저장하고, 전력량계의 고유번호를 포함하며 수도나 온수의 검침값 등으로 구분하는 데이터신호와, 전력선통신이 아닌 유선통신을 통하여 들어오는 검침·방재·보안신호들을 전력량계의 고유번호를 각각 포함시키되 화재감지·불법침입자 발생·화재신고·응급환자 발생 등으로 구분하는 데이터신호를 통신포트(43)를 통하여 PLC 모뎀부(30)로 전송하는 프로그램이 저장되어 있다.
또한, 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 중앙처리장치(41)에는 PLC 통신부(80)의 응급환자호출기(81), 가스계량기(82), 가스누출감지기(83)로부터 들어오는 각각의 검침값과 보안·방재 등의 데이터를 저장하거나, 이들 데이터에 전력량계의 고유번호를 각각 포함시켜 통신포트(43)로 전송하고, 육안으로 식별할 수 있도록 디스플레이부(50)를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다.
특히, 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)는 전력선통신을 이용하는 가스계량기(82)의 경우 옥내를 통과하는 경우가 많아 전력선통신의 특성상 신호가 많이 감쇠됨에 따라 약해진 옥내의 전력선통신의 신호를 증폭, 중계하는 역할도 겸한다.
그리고, 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 캐리어 오실레이터(42)의 발진주파수에 실려 출력되는 검침데이터 및 정보를 제어하여 전송하는 캐리어콘트롤러 (33)와, 상기 캐리어앰프(34)로부터 출력되는 캐리어신호를 전력 증폭하여 저압전력선로(1)와 연결된 라인커플러(31)에 전송하는 파워앰프(31)와, 저압전력선로(1)에 연결된 미도시된 데이터 집속기로부터 수신되는 제어신호는 라인커플러(31)와 필터 및 앰프(32)를 통해 마이크로 프로세스 유니트(40)의 제 1 직렬통신 인터페이스 (SCI1)로 전송하도록 이루어진 PLC 모뎀부(30)를 포함하여 본 고안에 따른 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계를 구성하고 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 고안에 따른 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저 저압전력선로(1)에 설치된 변류기(2)로부터 출력되는 전류는 전력검출부 (10)의 전류검출기(11)에 인가되어 전류를 검출하여 그에 비례하는 전기적신호를 출력하게 되며, 이와 동시에 저압전력선로(1)에 흐르는 전압은 전압검출기(12)에 의해 전압을 검출하여 그에 비례하는 전기적신호를 출력하게 되고, 제로 크로스검출기 (13)에 의해 전압과 전류의 위상차를 감지하여 그에 비례하는 전기적신호를 출력하게 된다.
따라서, 상기 전력검출부(10)인 전류검출기(11)와 전압검출기(12)로부터 출력되는 아날로그 형태의 전류,전압 및 위상정보는 콘트롤부(20)인 중앙처리장치(26)의 제 1, 제 2 A/D 변환기(21)(22)를 경유함으로써 디지털신호로 변환되고, 이 변환된 신호는 연산 및 메모리부(23)에 인가되어 설정된 프로그램에 의해 전월지침·현재지침·유효전력량·무효전력량·역율·전압 등의 연산과정을 거친 후 저장된다.
그리고, 유선통신부(70)인 수도계량기(71), 중수계량기(72), 온수계량기(73)로부터 출력되는 펄스신호와, 보안감지기(74) 및 화재감지기(75)로부터 출력되는 감지신호는 마이크로 프로세스 유니트(40)의 입출력통신포트(I/O)를 통해 수신되며, 이 수신된 펄스신호는 중앙처리장치(41)에 저장된 프로그램에 의해 연산하여 전월지침·현재지침·사용량 등을 산출 저장하고, 보안 및 화재감지신호는 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)를 통해 PLC 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(33)로 즉시 출력하게 된다.
또한, PLC 통신부(80)인 가스계량기(82)로부터 출력되는 펄스신호와, 응급환자호출기(81) 및 가스누출감지기(83)로부터 출력되는 호출.감지신호는 마이크로 프로세스 유니트(40)의 제 2 직렬통신 인터페이스(SCI2)를 통해 수신되며, 이 수신된가스 펄스신호는 중앙처리장치(41)에 저장된 프로그램에 의해 연산하여 전월지침· 현재지침·사용량 등을 산출 저장하고, 응급환자호출신호 및 가스누출감지신호는 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)를 통해 PLC 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(33)로 즉시 출력하게 된다.
이와 같이 상기 콘트롤부(20)의 연산 및 메모리부(23)에 저장된 전력 검침데이터(전월지침·현재지침·유효전력량·무효전력량·역율·전압 등), 그리고 마이크로 프로세스 유니트(40)의 중앙처리장치(41)에 저장된 수도계량기(71), 중수계량기 (72), 온수계량기(73), 가스계량기(82)의 검침데이터(전월지침·현재지침·사용량 등)를 저압전력선로(1)에 연결되는 데이터 집속기로부터 전송되는 송출명령에 의해 PLC 모뎀부(30)를 통하여 송신하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 저압전력선로(1)에 연결되는 데이터 집속기로부터 콘트롤부(20)와 마이크로 프로세스 유니트(40)에 저장된 각종 검침데이터의 송출명령이 하달되면, 상기 데이터 집속기와 전자식 전력량계(80)는 전력선통신으로 이루어짐에 따라 이 송출명령은 저압전력선로(1)를 통하여 PLC 모뎀부(30)의 라인커플러(31)에 수신됨으로써 송출명령에 해당하는 통신신호 만을 추출하게 되며, 이 추출된 통신신호는 필터 및 앰프(32)를 통과함으로써 특정주파수 대역만을 여과하고, 이 여과된 신호를 동조 증폭하여 마이크로 프로세스 유니트(40)의 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)를 통해 수신하게 되고, 이 수신된 송출명령은 제 4 직렬통신 인터페이스(SCI4)를 경유하여 중앙처리장치(41)에 전달됨과 동시에 콘트롤부(20)의 직렬통신 인터페이스(24)를 거쳐 중앙처리장치(26)에 전달된다.
상기 콘트롤부(20)에서는 PLC 모뎀부(30)로부터 데이터의 송출명령이 수신되면 연산 및 메모리부(23)에 설정된 프로그램에 의해 저장된 전력 검침데이터를 직렬통신 인터페이스(24)를 통해 전송하게 되며, 또한, 마이크로 프로세스 유니트(40)에서는 PLC 모뎀부(30)로부터 데이터의 송출명령이 수신되면 중앙처리장치(41)에 설정된 프로그램에 의해 저장된 수도, 중수, 온수, 가스 검침데이터를 전송하게 된다.
따라서, 상기 콘트롤부(20) 및 마이크로 프로세스 유니트(40)로부터 출력되는 각종 검침데이터는 통신포트(43)인 제 4, 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI4) (SCI1)를 통해 PLC 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(33)로 전송하게 되며, 이때 마이크로 프로세스 유니트(40)의 중앙처리장치(41)에서는 전력량계의 고유번호에 해당하는 데이터를 함께 전송하게 된다.
상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)를 통해 출력되는 각종 검침데이터와 전력량계 고유번호에 해당되는 데이터는 PLC 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(33)에 인가됨에 따라 캐리어 오실레이터(42)에 의해 발생되는 캐리어신호에 데이터정보를 실어 출력시키게 되며, 이 신호는 캐리어앰프 (34)와 파워앰프(35)를 거쳐 전압 및 전력증폭시킨 다음, 라인커플러(31)를 경유하여 저압전력선로(1)로 송신하게 되고, 상기 저압전력선로(1)를 통해 송신되는 데이터정보는 전력선통신으로 미도시된 데이터 집속기로 송신되는 것이다.
상기 집속기로 수집된 각종 검침 데이터는 상위검침센터의 지시에 의해 일괄적으로 송신하게 되며, 상위검침센터에서는 각종 검침데이터와 함께 송신되는 전력량계 고유번호 데이터를 분석하여 수용가를 정보와 검침정보를 확인할 수 있게 되는 것이다.
여기서 미도시된 데이터 집속기는 전기적으로 연결된 다수 개의 전자식 전력량계(60)에서 보내는 검침데이터에 의해 고객(ID)별, 검침종류별, 전월검침, 현재지침, 시간대별, 일별, 월별로 구분하여 저장하고, 저압전력선로(1) 및 변압기의 운영자료(고객별, 전압, 전류, 디멘드값, 역율, 이상 전압.전류의 유입시간, 복귀(송전)시간, 변압기 별 고객리스트, 변압기자체 디멘드값, 변압기온도 등)를 저장하고 있다가 지정된 검침시간에 관련된 모든 데이터를 상위 데이터 수집장치 또는 각각의 검침센터로 자동 송신하는 역할을 한다.
또한, 검침센터 또는 관련자의 명령에 의하여 저장된 내용을 실시간 응답 송신하며, 변압기 과부하·변압기 온도이상·낙뢰·고저압 혼촉 등으로 인한 이상전압 유입·변압기 정전(무압)·계량기 정전(무압)·계량기와의 통신상태·배전용 개폐기의 동작상태 변동 등의 정보를 저장 및 자동 송신하는 역할을 하게 되는 것으로 이미 공지.공용의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
다음은 상기 유선통신부(70)인 보안감지기(74), 화재감지기(75)와, PLC 통신부(80)부인 응급환자호출기(81) 및 가스누출감지기(83)로부터 발생되는 각종 감지신호를 저압전력선로(1)에 연결되는 데이터 집속기로 전송하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 보안감지기(74), 화재감지기(75)와, 응급환자호출기(81), 가스누출감지기(83)에 의해 발생되는 감지신호가 마이크로 프로세스 유니트(40)의 제 2 직렬통신 인터페이스(SCI2)를 거쳐 중앙처리장치(41)에 인가되면 상기 중앙처리장치(41)는 위급상태의 비상신호임을 인지하게 되어 즉시 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)를 통해 감지신호와 전력량계 고유번호에 해당되는 데이터를 PLC 모뎀부(30)의 캐리어 콘트롤러(33)로 전송하게 된다.
따라서, 캐리어 오실레이터(42)에 의해 발생되는 캐리어신호에 비상감지신호와 전력량계 고유번호 데이터를 실어 출력시키게 되며, 이 신호는 캐리어앰프(34)와 파워앰프(35)를 거쳐 전압 및 전력증폭시킨 다음, 라인커플러(31)를 경유하여 저압전력선로(1)로 송신하게 되고, 상기 저압전력선로(1)를 통해 송신되는 비상신호는 각 관련 기관(소방서, 긴급구조대, 경찰서 등)으로 전송되는 것이다.
여기서, 보안감지정보, 화재감지정보, 응급환자호출정보, 가스누출정보에 전력량계 고유번호 데이터를 함께 실어 전송하는 이유는 전력량계의 고유번호를 알면 그 고객의 주소 및 신원내용이 제공되므로 관련기관에서 각종 응급신호수신시 별도로 주소 등의 상세한 설명이 필요 없이 확인할 수 있도록 프로그램을 구성할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)의 중앙처리장치(41)에서는 시스템의 동작사항과 검침데이터를 디스플레이부(50)인 LCD드라이브(51)를 통해 LCD 표시부(52)에 나타냄으로써 수용가에서 각종 검침데이터를 확인할 수 있도록 되어 있다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 기존의 전자식 전력량계에 유선통신과전력선통신이 이루어질 수 있는 다수의 통신포트가 구비됨과 동시에 통신 제어 프로그램이 내장된 마이크로 프로세스 유니트를 부가하여 전력, 수도, 중수, 온수, 가스, 오폐수의 통합 원격검침 뿐만 아니라 보안, 방재, 가스누출, 응급환자 호출 등의 통합시스템 구축이 가능함에 따른 중복투자를 억제하여 경제성 있는 실시간 원격검침 시스템의 조기 구축은 물론, 검침비용의 대폭적인 절감으로 인해 수요자(고객)에게는 양질의 전력, 수도, 가스 등이 제공되고, 요금이 인하되는 경제적 혜택이 주어지는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 고안을 적용할 경우 전력선 통신모뎀의 장단점을 효과적으로 활용하는 차원에서 통합원격검침, 배전선로(특히 변압기)운영과 방재, 보안, 응급환자 호출 등의 홈오토메이션 기능 등 통합 시스템으로의 활용이 가능할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 고안은 다 종 요금제(MULTI TARIFF)실시가 가능하여 합리적 전기 에너지 사용을 유도할 수 있으며, 원격검침 이외에 변압기 관리 및 배전선로 운전용 데이터를 용이하게 실시간 수집할 수 있으므로 전력회사의 선로관리 비용의 절감· 변압기 사고예방· 사고장소(위치)· 계량장치의 고장· 실시간 자동색출, 전력통계의 정확, 공급신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 저압전력선로(1)와 변류기(2)와 연결되어 상기 저압전력선로(1)에 흐르는 전류.전류 및 그 위상차를 감지하여 전력을 검출하는 전력검출부(10)와, 상기 전력검출부(10)로부터 출력되는 신호를 값을 연산하여 검침데이터를 산출 및 저장하고 상위검침센터의 송출명령에 이들 데이터를 송신하는 콘트롤부(20)와, 상기 상위검침센터의 송출명령과 상기 콘트롤부(20)에 저장된 전력량 검침데이터를 저압전력선로(1)를 통해 전력선통신으로 송.수신하는 PLC 모뎀부(30)가 구비된 전자식 전력량계에 있어서,
    상기 콘트롤부(20)와 양방향으로 통신하는 제 4 직렬통신 인터페이스(SCI4), 장거리통신 인터페이스(90)와 통신하는 제 3 직렬통신 인터페이스(SCI3), 유선통신부(70)와 통신하는 입출력통신포트(I/O), PLC 통신부(80)와 통신하는 제 2 직렬통신 인터페이스(SCI2), PLC 모뎀부(30)와 통신하는 제 1 직렬통신 인터페이스(SCI1)로 이루어지는 통신포트(43)와,
    상기 유선통신부(70) 및 PLC 통신부(80)로부터 수신된 데이터정보를 상기 PLC 모뎀부(30)로 전송하기 위해 동기신호를 발생하는 캐리어 오실레이터(42)와,
    상기 유선통신부(70), PLC 통신부(80)로부터 송신되는 각종 신호를 값을 연산하여 검침데이터를 산출 및 저장하고 통합검침 및 데이터통신을 위한 데이터 통신용 프로그램이 내장되어 시스템을 제어하는 중앙처리장치(41)로 이루어지는 마이크로 프로세스 유니트(40)를 포함하고,
    상기 마이크로 프로세스 유니트(40)는 상기 유선통신부(70) 및 PLC 통신부 (80)로부터 수신된 검침데이터 정보에 전력량계 고유번호(ID)를 함께 실어 PLC 모뎀부(30)로 전송하도록 한 것을 특징으로 하는 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계.
  2. 제 1항에 있어서 상기 통신포트(43)인 입출력통신포트(I/O)와 통신하는 유선통신부(70)는 유선연결에 의해 신호전송이 가능한 수도계량기(71), 중수계량기 (72), 온수계량기(73), 가스누출감지기(74), 화재감지기(75)로 이루어지고,
    상기 통신포트(43)인 제 2 직렬통신 인터페이스(SCI 2)와 통신하는 PLC 통신부(80)는 전력선통신에 의해 신호전송이 가능한 응급환자호출기(81), 가스계량기 (82), 가스누출감지기(83)로 이루어진 것을 다중 정보 수집 및 전송이 가능한 전자식 전력량계.
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Cited By (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101578718B1 (ko) * 2015-07-07 2015-12-29 차대중 전력선 통신 방식을 이용한 보조 디스플레이부를 구비한 전자식 계량기 시스템
KR101761207B1 (ko) * 2013-12-19 2017-07-25 엘에스산전 주식회사 전력선 통신 장치
KR20210063505A (ko) * 2019-11-22 2021-06-02 한국전자기술연구원 직류배전망에서 전력품질 계측을 위한 장치 및 이를 위한 방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100637627B1 (ko) 2005-07-26 2006-10-23 김재천 변압기 부하관리와 검침을 통합 수행하는 원격관리시스템
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KR101761207B1 (ko) * 2013-12-19 2017-07-25 엘에스산전 주식회사 전력선 통신 장치
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KR20210063505A (ko) * 2019-11-22 2021-06-02 한국전자기술연구원 직류배전망에서 전력품질 계측을 위한 장치 및 이를 위한 방법
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