KR20050009391A - 원격 자동 검침시스템과 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF 및 공용망(전화망, 전력선등)을 이용한 능동형 원격 자동 검침 시스템과 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 각 가정에 구비된 계량기들의 계량값이 일정단위로 변할때마다 그 변환된 누적 사용량 데이타를 RF 무선송신장치를 통해 수신가능구역 내에 설치되어 있는 중계장치에 자동으로 송신하고, 상기 중계장치는 전송된 누적 사용량 데이타를 별도로 저장하다가 일정시간 단위로 공용망을 통해 사업자 서버에 자동으로 공급하거나 필요시 사업소서버가 수시로 중계장치에 접속하여 중계장치에 저장된 일정시간대별 누적사용량 데이타, 검침일 누적 사용량 데이타, 현재의 누적사용량 데이타 등을 읽어내어 자동 검침하도록 하므로서, RF 무선송신장치의 밧데리 소모를 극소화하고, 옥내외 누수 및 동파 그리고 불량계량기를 쉽게 추적 분석할 수 있으며, 시간별검침, 일일검침, 월검침을 위한 통신비용을 최소화할 수 있고, 누적사용량 데이타 집계의 효율성을 향상시키며, 검침 데이타의 손실을 최소화 하여 데이타의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 원격 자동검침 시스템과 그 방법에 관한 것이다.

Description

원격 자동 검침시스템과 그 제어방법{Automatic checking system and method thereof}

본 발명은 RF 및 공용망(전화망, 전력선등)을 이용한 능동형 원격 자동 검침 시스템과 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 RF 무선송신장치의 밧데리 소모를 극소화하고, 옥내외 누수 및 동파 그리고 불량계량기를 쉽게 추적 분석할 수 있으며, 시간별검침, 일일검침, 월검침을 위한 통신비용을 최소화할 수 있고, 누적사용량 데이타 집계의 효율성을 향상시키며, 검침 데이타의 손실을 최소화 하여 데이타의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 원격 자동검침 시스템과 그 방법에 관한 것이다.

통상적으로 검침 시스템이라 함은 전기, 가스 및 수도 등과같은 에너지의 사용량을 측정하는 시스템을 말하는 것으로서, 종래에는 가정마다 상기 전기, 가스 및 수도의 사용량을 측정하는 별도의 계량기가 구비되며, 해당 공급회사의 직원들이 일정기간마다 가구별로 방문하여 그 사용량을 확인하고 이를 일일이 수기로 기록하여 사업자에 가구별 사용량을 알려줌으로서 가구별로 사용량에 대한 요금이 징수되도록 하고 있었다.

그러나, 종래의 기술은 사업자 직원이 일일이 가정을 방문하여 가구별로 전기, 가스 및 수도 등의 사용량을 조사하는 것이기 때문에 많은 인력과 시간 및 비용이 소비되었고, 가족 구성원이 집에 있지 않을 경우에는 측정자체가 불가능하여가구별 계량이 완료되는데 상당한 시간이 걸리게 되는 문제점이 있었다.

다시말하면, 한 가구당 상이한 서비스 검침을 위해 각사마다 또는 위탁된 통합업체를 통해 이루어지는 가가호호 방문 검침시스템은 비효율적이며, 과다한 인건비의 지출을 유발하게되는 문제점이 발생하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 국내에서는 상기 종래 계량검침의 문제점을 해결하기 위해 계량기로부터 측정되는 검침데이타를 자동으로 사업자 서버 시스템으로 전송하는 여러가지 방법이 제안되고 있다.

도 1 은 종래 자동 검침시스템의 일실시예로서,

가구별로 구비되는 각 측정장치(계량기)(10a~10n)에 무선 모뎀(40a~40n)을 각각 연결하고, 상기 측정장치(10a~10n)로부터 측정된 검침데이타가 무선모뎀(40a~40n)을 통해 셀룰러 무선 전화망(50)으로 송신되며, 상기 무선전화망(50)으로 송신된 검침데이타를 무선 전화망(50)과 연계된 사업자 시스템(60)에서 수신하여 관리할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 상기와같은 종래기술은 다수의 측정장치(10a~10n)에 각각 별도의 무선모뎀(40a~40n)이 접속되어야 함에 따라 무선모뎀의 구비에 따른 가격의 상승이 초래되었고, 무선모뎀을 작동시키기 위해서는 주기적으로 밧데리를 일일이 교체해야만 하며, 사업자 시스템(60)으로의 검침데이타 전송시간의 중복을 막기 위해 사업소시스템(60)에서 무선망(50)을 이용해 특정한 무선 모뎀에게 검침명령을 내리면 그때까지의 검침데이타를 사업소 시스템(60)에 전송하는 방법을 채택해야만 하므로 무선모뎀이 검침명령이 내려질때까지 수신대기 상태를 유지해야만 하므로 밧데리의수명이 단축될 뿐만 아니라 검침에 소요되는 시간이 매우 증가하였으며, 또한 동판, 측정장치의 이상분석, 누수분석을 위해서는 동시검침과 수시 검침을 실시해야만 하는 데이타 전송수단(무선전화망)의 이용료가 워낙 고가여서 비효율적이며, 무선전화망의 불안정한 전송로 특성으로 인해 검침데이타의 손실이 빈번히 발생하는 문제점이 발생하고 있었다.

한편, 도 2 는 종래 자동 검침시스템의 다른 실시예(특허출원 1999-45179호)를 도시한 것으로서,

가구별로 구비된 다수의 측정장치(10a~10n)에 로컬 무선전송장치(20a~20n)를 연결시키고, 이들 로컬무선 전송장치들(20a~20n)로부터 송신되는 가구별 검침데이타를 모두 수신하여 취합하는 일정 영역의 무선 데이터 수신 범위를 가지는 무선 송/수신장치(30)를 구비하며, 상기 무선 송수신장치(30)에서 취합된 일정수의 가구별 검침 데이타가 상기 무선 송수신장치(30)에 연결되어 있는 무선모뎀(40)을 통해 무선 셀룰러 전화망(50)으로 송신되도록 하고, 상기 셀룰러 전화망(50)과 연계된 사업자 시스템(60)에서 상기 무선모뎀(40)에서 전송된 검침데이타를 수신하도록 한 것이다.

이와 같은 종래의 다른 실시예는 도 1 과같은 기술에 비해 무선모뎀의 수를 현저히 줄여줄 수는 있으나 검침데이타 전송시간의 중복을 막기 위해 사업자 시스템(60)에서 무선 전화망(50)을 통해 무선 모뎀(40) 측으로 검침명령을 내리고, 검침명령에 따라 무선송수신장치(30)와 무선모뎀(40)이 순서적으로 검침데이타를 후단으로 전송하는 것에 의해 검침데이타가 무선 전화망(50)을 통해 사업자시스템(60)에 전송되는 것이므로 이 역시 무선송수신장치와 무선모뎀의 밧데리 수명이 현저히 단축되고, 검침시간이 많이 소요되며, 사용요금이 비싼 무선전화망을 이용함에 따라 수시로 계량데이타를 검침하기가 어렵고, 불안정한 무선 전화망의 특성에 따라 검침데이타의 손실이 빈번하게 발생되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 각 가정에 구비된 계량기들의 계량값이 일정단위로 변할때마다 그 변환된 누적 사용량 데이타를 RF 무선송신장치를 통해 수신가능구역 내에 설치되어 있는 중계장치에 자동으로 송신하고, 상기 중계장치는 전송된 누적 사용량 데이타를 별도로 저장하다가 일정시간 단위로 공용망을 통해 사업자 서버에 자동으로 공급하거나 필요시 사업소서버가 수시로 중계장치에 접속하여 중계장치에 저장된 일정시간대별 누적사용량 데이타, 검침일 누적 사용량 데이타, 현재의 누적사용량 데이타 등을 읽어내어 자동 검침하도록 하므로서, RF 무선송신장치의 밧데리 소모를 극소화하고, 옥내외 누수 및 동파 그리고 불량계량기를 쉽게 추적 분석할 수 있으며, 시간별검침, 일일검침, 월검침을 위한 통신비용을 최소화할 수 있고, 누적사용량 데이타 집계의 효율성을 향상시키며, 검침 데이타의 손실을 최소화 하여 데이타의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 원격 자동검침 시스템과 그 방법을 제공함을 목적으로 한다.

도 1 과 도 2 는 종래의 자동 검침시스템을 보인 블럭도.

도 3 은 본 발명의 원격 자동 검침시스템을 보인 블럭도.

도 4 는 본 발명 원격 자동 검침시스템의 소프트웨어적 계층구조를 보인 도면.

도 5 는 본 발명에 적용된 RF 무선송신장치를 보인 블럭도.

도 6 은 본 발명에 적용된 중계장치를 보인 블럭도.

도 7 은 본 발명에 적용된 RF 무선송신장치의 작동과정을 보인 플로우챠트.

도 8 은 본 발명에 적용된 중계장치의 메모리구조를 보인 도면.

도 9 는 본 발명의 전체적인 제어과정을 보인 플로우챠트.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110: 계량기, 120: RF 무선송신장치,

130: 중계장치, 300~310: 수신가능지역,

500: 제 1 제어부, 501: 제 1 메모리,

502: 제 1 RF 모듈부, 600: 제 2 제어부,

601: 제 2 RF 모듈부, 602: 제 2 메모리,

603: 인터페이스부,

도 3 내지 도 9 는 상기 목적달성을 위한 본 발명의 원격 자동 검침시스템과 그 방법을 도시한 것으로서, 이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

에너지원에 대한 사용량을 측정하는 다수의 계량기(110a,110b)들과;

상기 계량기(110a,110b)에 연결되며 상기 계량기로부터 측정되는 에너지원 사용량에 대한 데이타를 수신가능구역 내에 존재하는 하나의 중계장치(130a~130j)로 무선 송신하는 다수의 RF 무선송신장치(120a~120c)와;

수신가능구역(300~310) 내에 설치된 다수의 RF 무선송신장치(120a~120c)들로부터 전송된 검침 데이터를 옥,내외 누수 및 계량기 이상 유무 분석을 위해 시간대별, 가구별로 별도 저장함과 동시에 월단위 사용량인 누적사용량데이타를 별도의 메모리 공간에 저장하고, 일정주기마다 공용선(전화라인, 전력라인)을 통해 사업자서버로 전송하는 다수의 중계장치(130a~130j)와;

상기 중계장치(130a~130j)와 공용선을 통해 연결되고, 상기 중계장치(130a~130j)로부터 각 가구별 검침데이타를 전송받아 저장하는 사업자서버; 로 구성된다.

상기 RF 무선 송신장치(120a~120c)는 도 5 에 도시된 바와같이,

계량기(110a~110b)로부터 전송된 계량정보를 메모리(501)에 저장하고, 메모리(501)에 저장된 계량정보가 제 1 RF 모듈부(502)를 통해 수신가능지역(300~310) 내의 중계장치(130a~130j)로 전송되도록 제어하는 제 1 제어부(500)와, 상기 제 1 제어부(500)의 제어에 따라 계량기(110a~110b)로부터 전송된 계량정보를 저장하는 제 1 메모리(501)와, 상기 제 1 제어부(500)의 제어에 따라 제 1 메모리(501)에 저장된 계량정보를 RF 프로토콜에 따른 무선데이타로서 중계장치(130a~130j)에 전송하는 제 1 RF 모듈부(502)로 구성되고,

상기 중계장치(130a~130j)는 도 6 에 도시된 바와같이,

상기 RF 무선송신장치(120a~120c)의 제 1 RF 모듈부(502)로부터 무선 전송된 계량정보를 수신하는 제 2 RF 모듈부(601)와, 상기 제 2 RF 모듈부(601)를 통해 수신된 각 가구별 계량정보를 시간대별로 제 2 메모리(602)에 저장하면서 월단위 검침정보를 별도로 제 2 메모리(602)에 복사 저장시키며, 상기 제 2 메모리(602)에 저장되어 있는 검침데이타를 정기적 또는 수시로 사업자서버에 전송하는 제 2 제어부(600)와, 검침데이타를 저장하는 제 2 메모리(602)와, 유무선 공용망(CDMA, PLC, ADSL, PSTN)을 통해 사업자서버와 연결되고, 제 2 제어부(600)의 제어에 따라 제 2 메모리(602)에 저장되어 있는 검침정보를 공용망을 통해 사업사 서버로 전송하는 인터페이스부(603)로 구성된다.

상기와같이 구성된 원격 자동 검침시스템의 제어방법은

에너지원에 대한 사용으로 계량기가 일정단위로 변하면 RF 무선송신장치의 제 1 제어부는 제 1 메모리에 기존 저장된 누적 사용량 데이터를 일정단위로 증가시키고 변환된 누적사용량데이타를 제 1 메모리의 저장공간에 저장하며, 제 1 RF 모듈부를 통해 수신가능구역 내에 존재하는 중계장치로 송신하는 제 1 과정과;

상기 RF 무선송신장치로부터 전송된 누적사용량데이타를 중계장치가 수신하여 저장하면서 시간대별검침, 일단위 검침, 월단위검침을 실시하는 제 2 과정과;

상기 중계장치가 가구별 누적사용량데이타, 시간대별 검침데이타, 월별 검침데이타 등을 공용선을 통해 사업자 서버로 일정주기마다 또는 수시로 전송시키는 제 3 과정으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

한편, 도 4 는 상기 구성된 RF 무선송신장치의 소프트웨어적 계층구조(Software Layer Structure)를 도시한 것으로서, 수신가능구역 내 RF 무선송신장치(120a~120c)의 계층구조는 하위 물리계층(Physical Layer)으로 수신가능구역 내 에너지원 사용량의 누적사용량 데이터를 수신하는 측정 디바이스(Device) 계층과, RF를 이용한 무선통신 데이터를 송/수신하는 모듈계층을 구비하며, 상기 측정 디바이스 계층으로부터 입력되는 에너지원 누적사용량 데이터를 측정하는 데이터 측정 응용 소프트웨어 계층 그리고 상기 누적 사용량데이타를 중계장치로 무선을 이용하여 무선 전송시키기 위한 데이터 전송 응용 소프트웨어 계층으로 구성된다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 계량기(110a~110b)가 일정단위로 증가되면 자체 내의 리드스위치가 온동작하여 계량기(110a~110b)와 연결되어 있는 RF 무선송신장치(120a~120c)의 제 1 제어부(500)에 전원이 공급되도록 하며, 상기 제어부(500)는 도 7 의 S701 단계로 진행하여 제 1 메모리(501)에 저장된 누적사용량데이타를 계량기(110a~110b)의 증가분 만큼 증가시켜 저장한다.

이후, 제어부(500)는 S702단계로 진행하여 제 1 RF 모듈부(502)를 통해 가구별 고유 어드레스(ADDRESS)와 함께 변경된 누적 사용량 데이터를 수신가능지역(300~310)내의 중계장치(130a~130j)로 전송하고, 데이터의 전송 후S703단계로 진행하여 파워 다운(Power Down) 모드로 전환하므로서, 불필요한 전원의 사용을 억제하여 밧데리의 수명이 연장되도록 한다.

한편, 상기 RF 무선송신장치(120a~120c)로부터 중계장치(130a~130j)로 누적사용량데이타의 전송이 있게되면 중계장치(130a~130j)의 제 2 제어부(600)는 S904 단계로 진행하여 수신된 누적사용량 데이터를 제 2 메모리(602)의 현사용량(b1,b2,...)에 갱신 저장하며, 이때 사업소서버로부터 공용망을 통해 검침데이타의 송신요구가 있으면 S906,S907단계에 따라 제 2 메모리(602)에 저장된 데이터의 전부 또는 일부를 사업소 서버로 전송하게된다.

이후, 제 2 제어부(600)는 S903단계에서 타이머의 현재시간을 읽어 일일중 첫 번째 일정시간이면 S909 단계에서 제 2 메모리(602)에 저장된 모든 현사용량(b1,b2,b3,....)들을 복사하여 첫 번째 일정시간대 누적사용량(c1,c2,c3....)에 갱신 저장하고, 만약 두 번째 일정시간이 되면 저장된 모든 현사용량(b1,b2,b3....)들을 복사하여 두 번째 일정시간대 누적사용량(d1,d2,d3....)에 갱신 저장한다.

시간이 경과하여 S910단계에서 지정된 검침일시에 도달하게되면 제 2 제어부(600)는 현사용량(b1,b2,b3...)정보들을 월검침(z1,z2,z3...)에 갱신저장한 후 S902 단계로 되돌아가게 된다.

상기와같은 일련의 동작에 의해 중계장치(130a~130j)는 RF 무선송신장치(120a~120c)로부터 전송된 각 가구별 누적사용량데이타를 시간대별, 월별로 별도 저장하였다가 사업자서버로부터 전송요구가 일을 경우 또는 일정주기또는 수시로 공용망을 통해 사업자서버로 전송하게되는 것이다.

이상에서 본 발명 원격 검침 시스템과 방법에 대한 최적의 실시예들을 개시하였으나 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아님을 밝혀둔다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 각 가정에 구비된 계량기들의 계량값이 일정단위로 변할때마다 그 변환된 누적 사용량 데이타를 RF 무선송신장치를 통해 수신가능구역 내에 설치되어 있는 중계장치에 자동으로 송신하고, 상기 중계장치는 전송된 누적 사용량 데이타를 별도로 저장하다가 일정시간 단위로 공용망을 통해 사업자 서버에 자동으로 공급하거나 필요시 사업소서버가 수시로 중계장치에 접속하여 중계장치에 저장된 일정시간대별 누적사용량 데이타, 검침일 누적 사용량 데이타, 현재의 누적사용량 데이타 등을 읽어내어 자동 검침하도록 하므로서, RF 무선송신장치의 밧데리 소모를 극소화하고, 옥내외 누수 및 동파 그리고 불량계량기를 쉽게 추적 분석할 수 있으며, 시간별검침, 일일검침, 월검침을 위한 통신비용을 최소화할 수 있고, 누적사용량 데이타 집계의 효율성을 향상시키며, 검침 데이타의 손실을 최소화 하여 데이타의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 원격 자동검침 시스템과 그 방법을 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 에너지원에 대한 사용량을 측정하는 다수의 계량기들과;

   상기 계량기에 연결되며 상기 계량기로부터 측정되는 에너지원 사용량에 대한 데이타를 수신가능구역 내에 존재하는 하나의 중계장치로 무선 송신하는 다수의 RF 무선송신장치와;

   수신가능구역 내에 설치된 다수의 RF 무선송신장치들로부터 전송된 검침 데이터를 옥,내외 누수 및 계량기 이상 유무 분석을 위해 시간대별, 가구별로 별도 저장함과 동시에 월단위 사용량인 누적사용량데이타를 별도의 메모리 공간에 저장하고, 일정주기마다 공용선(전화라인, 전력라인)을 통해 사업자서버로 전송하는 다수의 중계장치와;

   상기 중계장치와 공용선을 통해 연결되고, 상기 중계장치로부터 각 가구별 검침데이타를 전송받아 저장하는 사업자서버; 로 구성된 것을 특징으로 하는 원격 자동 검침 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 RF 무선송신장치는

   계량기로부터 전송된 계량정보를 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 계량정보가 제 1 RF 모듈부를 통해 수신가능지역 내의 중계장치로 전송되도록 제어하는 제 1 제어부와, 상기 제 1 제어부의 제어에 따라 계량기로부터 전송된 계량정보를 저장하는 제 1 메모리와, 상기 제 1 제어부의 제어에 따라 제 1 메모리에 저장된계량정보를 RF 프로토콜에 따른 무선데이타로서 중계장치에 전송하는 제 1 RF 모듈부로 구성된 것을 특징으로 하는 원격 자동 검침 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 중계장치는,

   상기 RF 무선송신장치의 제 1 RF 모듈부로부터 무선 전송된 계량정보를 수신하는 제 2 RF 모듈부와, 상기 제 2 RF 모듈부를 통해 수신된 각 가구별 계량정보를 시간대별로 제 2 메모리에 저장하면서 월단위 검침정보를 별도로 제 2 메모리에 복사 저장시키며, 상기 제 2 메모리에 저장되어 있는 검침데이타를 정기적 또는 수시로 사업자서버에 전송하는 제 2 제어부와, 검침데이타를 저장하는 제 2 메모리와, 유무선 공용망을 통해 사업자서버와 연결되고, 제 2 제어부의 제어에 따라 제 2 메모리에 저장되어 있는 검침정보를 공용망을 통해 사업사 서버로 전송하는 인터페이스부로 구성된 것을 특징으로 하는 원격 자동 검침 시스템.
4. 에너지원에 대한 사용으로 계량기가 일정단위로 변하면 RF 무선송신장치의 제 1 제어부는 제 1 메모리에 기존 저장된 누적 사용량 데이터를 일정단위로 증가시키고 변환된 누적사용량데이타를 제 1 메모리의 저장공간에 저장하며, 제 1 RF 모듈부를 통해 수신가능구역 내에 존재하는 중계장치로 송신하는 제 1 과정과;

   상기 RF 무선송신장치로부터 전송된 누적사용량데이타를 중계장치가 수신하여 저장하면서 시간대별검침, 일단위 검침, 월단위검침을 실시하는 제 2 과정과;

   상기 중계장치가 가구별 누적사용랴데이타, 시간대별 검침데이타, 월별 검침데이타 등을 공용선을 통해 사업자 서버로 일정주기마다 또는 수시로 전송시키는 제 3 과정으로 진행되는 것을 특징으로 하는 원격 자동 검침 방법.