KR20070035676A - Temperature-pressure error compensation apparatus for volume-measuring type gas meter having automatic meter reading function - Google Patents
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Abstract
도시가스 수용가의 용량식 도시가스 계량기를 지나는 도시가스의 온도 및 압력과 도시가스 공급 시 적용되는 기준 온도 및 기준 압력 간의 차이로 인해 발생될 수 있는 계량기 검침오차를 보정하는 온압오차 보정장치가 개시된다. 온도측정부와 압력측정부가 각 수용가의 계량기 또는 그에 인접한 가스관의 내부 또는 외부에 설치되어, 그 계량기를 통과하는 도시가스의 순시 온도와 압력을 측정한다. 온압오차 보정부는 소정 시간간격마다 순시 온도와 순시 압력을 온도측정부와 압력측정부로부터 각각 획득하여 순시 온압오차 보정계수를 산출한다. 또한, 산출된 순시 온압오차 보정계수를 이용하여 일별 및 월별 온압오차 보정계수 중 적어도 어느 한 가지를 산출한다. 이 때, 온도 및 압력의 측정 시점에서의 또는 측정 시간구간 동안의 도시가스 사용 여부 또는 사용량에 따른 가중치를 적용한다. 온압오차 보정부는 또한, 계량기의 지침값을 자동 검침하는 자동검침장치로부터 디지털화 된 일별 또는 월별 지침값을 제공받아 그 일별 지침값을 해당 일의 일별 온압오차 보정계수와 곱하여 보정된 일별 사용량을 산출하고 그 일별 사용량을 월별로 누적하여 보정된 월별 사용량을 산출하거나 또는 상기 월별 지침값을 해당 월의 월별 온압오차 보정계수와 곱하여 보정된 월별 사용량을 산출한다. 보정된 월별 사용량은 통신부에 의해 지역중계기를 통해 도시가스 공급회사의 중앙컴퓨터로 전달된다. Disclosed is an on-pressure error correction device for correcting a meter reading error that may be caused by a difference between a temperature and pressure of a city gas passing a capacity city gas meter of a city gas consumer and a reference temperature and a reference pressure applied when a city gas is supplied. . The temperature measuring unit and the pressure measuring unit are installed inside or outside the meter of each customer or a gas pipe adjacent thereto to measure the instantaneous temperature and pressure of the city gas passing through the meter. The on-pressure error correction unit obtains the instantaneous temperature and the instantaneous pressure from the temperature measuring unit and the pressure measuring unit, respectively, at predetermined time intervals, and calculates the instantaneous on-pressure error correction coefficient. In addition, at least one of the daily and monthly on-pressure error correction coefficients is calculated using the calculated instantaneous on-pressure error correction coefficients. At this time, the weight is applied depending on whether or not to use the city gas at the time of measuring the temperature and pressure or during the measurement period. The pressure error correction unit also receives the digitalized daily or monthly guide value from the automatic meter reading device which automatically reads the guide value of the meter, and multiplies the daily guide value by the daily temperature pressure error correction coefficient of the day to calculate the corrected daily usage amount. Accumulated monthly usage is calculated by accumulating the daily usage by month, or the revised monthly usage is calculated by multiplying the monthly guide value by the monthly on-pressure error correction coefficient of the corresponding month. The corrected monthly usage is transmitted by the communication unit to the central computer of the city gas supplier through the local repeater.
Description
도 1a는 수광소자로 사용되는 포토트랜지스터의 주변온도에 따른 암전류 특성을 나타내는 그래프이고, 도 1b와 1c는 발광소자로 사용되는 적외선 발광다이오드의 주변온도에 따른 상대적 광 세기의 특성과 순방향 전류에 대한 광 세기의 관계를 각각 나타내는 그래프이다. Figure 1a is a graph showing the dark current characteristics according to the ambient temperature of the phototransistor used as the light receiving element, Figures 1b and 1c is the relative light intensity and the forward current of the relative temperature of the infrared light emitting diode used as the light emitting element It is a graph which shows the relationship of light intensity, respectively.
도 2는 본 발명에 따른 온압오차 보정장치를 채용한 자동검침장치의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the overall configuration of the automatic meter reading apparatus employing the on-pressure error correction apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온압오차 보정기능을 갖는 자동검침장치의 분해사시도이고, 도 4는 이의 설치상태도이다. Figure 3 is an exploded perspective view of an automatic meter reading device having a pressure error correction function according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is an installation state thereof.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 것으로서, 숫자휠 검침부를 갖는 가스계량기의 검침값을 광센싱 방식으로 자동 검침하는 자동검침부(Automatic meter reading: AMR)의 구성을 도시하는 것으로서, 도 4의 절단선 B-B에서 본 단면도이다.FIG. 5 illustrates a configuration of an automatic meter reading (AMR) that automatically reads a meter value of a gas meter having a numeric wheel reader in a light sensing manner, according to a preferred embodiment of the present invention. It is sectional drawing seen from the cutting line BB.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 것으로서, 숫자휠 검침부를 갖는 가스계량기의 검침값을 음향센싱 방식으로 자동 검침하는 자동검침부(Automatic meter reading: AMR)의 구성을 도시하는 것으로서, 이 자동검침부를 도 4의 절단선 B-B에서 본 것을 가정하였을 때의 단면도이다.FIG. 6 illustrates a configuration of an automatic meter reading (AMR) that automatically reads a meter value of a gas meter having a numeric wheel reader in a sound sensing manner, according to a preferred embodiment of the present invention. It is sectional drawing assuming that the meter part was seen from the cutting line BB of FIG.
도 7 내지 10은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 온도측정부와 압력측정부를 포함하는 온압측정부의 실제 구현 예를 도시하는 것으로서, 도 4의 절단선 A-A에서 본 단면도들이다.7 to 10 are sectional views taken along the line A-A of FIG. 4 as an example of the actual implementation of a temperature measuring unit including a temperature measuring unit and a pressure measuring unit according to the preferred embodiments of the present invention.
도 11은 차압센서를 이용한 가스흐름 감지방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a gas flow detection method using a differential pressure sensor.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
10: 온압오차 보정장치 20: 온도측정부10: temperature error correction device 20: temperature measuring unit
25: 압력측정부 30: 온압오차 보정부25: pressure measurement unit 30: temperature pressure error correction unit
32: 중앙처리장치(CPU) 34: 메모리32: central processing unit (CPU) 34: memory
40: 시간측정부 50: 가스흐름감지부40: time measurement unit 50: gas flow detection unit
60: 자동검침부 70: 디스플레이60: automatic reading unit 70: display
80: 조작부 90: 통신부80: operation unit 90: communication unit
100: 온압오차 보정기능을 갖는 자동검침장치100: automatic meter reading device having a temperature error correction function
110: 숫자휠형 지침부 112: 회전수 측정대상 숫자휠110: number wheel type guide section 112: number wheel
120: 광반사부 130: 광센서유닛120: light reflection unit 130: light sensor unit
140: 하우징 140: housing
본 발명은 가스미터기에 적용되는 자동검침장치(Automatic meter reading: AMR)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용량식 도시가스 계량기의 자동검침 시에 온도와 압력의 편차에 따른 검침데이터의 오차를 보정할 수 있는 기능을 가진 자동검침장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic meter reading (AMR) applied to a gas meter, and more particularly, to correct an error of reading data according to a temperature and pressure deviation during automatic reading of a capacitive city gas meter. The present invention relates to an automatic meter reading device having a function capable of.
(1) 온압오차의 원인(1) Causes of thermal pressure error
우리나라의 경우, 도시가스의 공급요금체계는 '중량'을 기준으로 책정되어 있다. 즉, 수용가에게 직접 도시가스를 판매하는 각 지역의 도시가스 회사(소매자)와 이들 회사에 도시가스를 공급하는 한국가스공사(도매자) 간의 도시가스 거래는 액화 상태로 이루어지므로 거래요금은 '중량' 단위로 계산된다. 이에 비해, 각 지역 도시가스 회사(소매자)가 수용가에게 도시가스를 판매할 때는 도시가스를 가스관을 통해 기체상태로 공급하므로 그 회사의 판매량 즉, 각 수용가별 도시가스 사용량은 '부피' 단위로 계량된다. 즉, 일반 도시가스 수용가에 설치된 가스계량기는 '부피'를 측정하는 용량식 가스계량기가 대부분이고 특히 일반 가정이나 업소에는 용량식의 일종인 막식 가스계량기가 거의 대부분을 차지하고 있는데, 이러한 수용가의 도시가스 사용량은 '부피' 기준으로 측정된다. In Korea, the city gas supply rate system is based on weight. In other words, the city gas transaction between city gas companies (retailers) who sell city gas directly to customers and Korea Gas Corporation (wholesalers) who supply city gas to these companies is in liquefied state. Weight 'unit. In contrast, when local city gas companies (retailers) sell city gas to consumers, the city gas is supplied in gas state through gas pipes. Metered. In other words, gas meters installed in general city gas consumers are mostly capacitive gas meters that measure 'volume', and in particular, homes and businesses have almost the majority of membrane gas meters, which are a type of capacity type. Usage is measured on a 'volume' basis.
각 지역별 도시가스 회사(소매자)가 한국가스공사(도매자)로부터 매입한 도시가스의 양과 전체 수용가에 판매한 도시가스의 양은 이론적으로 보면 오차가 없어야 한다. 그러나 실제로는 상당한 정도의 오차가 발생하는 것으로 알려져 있다. 도시가스의 단위 중량에 대한 부피는 온도와 압력의 크기에 따라 달라진다. 도시가스 공급자는 정압기가 설치된 공급기준점에서 소정의 기준 온도와 기준 압력으 로 각 수용가로 도시가스를 내보내게 된다. 그런데 각 수용가의 도시가스 계량기가 설치된 지점에서의 도시가스의 온도와 압력이 상기 공급기준점에서의 기준 온도와 기준 압력과 다를 경우, 상기 공급기준점에서 내보낸 도시가스 중량에 대응되는 부피 값과 각 수용가의 계량기에서 측정된 도시가스 부피 값도 달라질 것이다. 이러한 측정 오차는 온도/압력 편차에 의한 오차(이하, '온압오차'라 함)이다. 실제로 각 지역의 도시가스회사가 한국가스공사로부터 구입한 물량과 각 도시가스회사의 수용가들에게 판매한 물량 간에 무시할 수 없는 정도의 오차가 발생하고 있는데, 이의 주요한 원인이 바로 온압오차인 것으로 확인되고 있다. The amount of city gas purchased by Korea Gas Corporation (wholesaler) and the amount of city gas sold to the total consumer by each regional city gas company (retailer) should be error free in theory. In practice, however, a significant amount of error is known to occur. The volume for the unit weight of city gas depends on the magnitude of the temperature and pressure. The city gas supplier sends city gas to each customer at a predetermined reference temperature and pressure at the supply reference point where the pressure regulator is installed. However, if the temperature and pressure of the city gas at the point where the city gas meter of each consumer is installed are different from the reference temperature and the reference pressure at the supply reference point, the volume value corresponding to the weight of the city gas exported from the supply reference point and each customer The city gas volume value measured on the meter will also vary. This measurement error is an error due to temperature / pressure deviation (hereinafter referred to as 'temperature pressure error'). Indeed, there is a non-negligible error between the quantity of gas purchased by local gas companies from Korea Gas Corporation and the amount sold to customers of each city gas company. have.
우리나라의 경우 기준 온도와 압력은 0℃, 1기압이며, 정압기에서 각 수용가의 가스계량기까지의 가스 압력 감소를 고려하여 정압기에서는 20~25밀리바의 게이지압력으로 가스를 보낸다. 배관을 통해 도시가스를 각 수용가로 수송 도중에 주변의 온도와 대기압의 영향을 받아 가스의 밀도가 변하기 때문에 가스계량기의 검침값이 계절이나 밤낮으로 달라진다. 용량식 가스계량기의 부피 측정용기는 막으로 만들어진 것으로서 유연성이 있어서 주변의 온도와 압력의 변화에 따라서 검침값의 편차를 보인다. 이처럼 도시가스회사가 지역 정압기에서 각 수용가로 도시가스를 보낼 때 적용하는 온도 및 압력의 기준값과 각 수용가의 가스계량기에서 실제 계량 시의 온도와 압력 값 간의 불일치는 각 수용가의 도시가스 사용량의 계량값에 오차를 유발하고, 이로 인하여 공급자 또는 수용가가 경제적 손실을 입게 되는 문제가 생긴다. 예컨대, 더운 지역이나 고지대에서 도시가스를 사용할 때, 추운 지역이나 저지대에 비하여 적은 열량(열량은 부피에 비례하는 것이 아니라 몰수에 비례함)을 사용하고도 같은 비용을 지출해야 하는 불합리가 발생될 수 있다. In Korea, the standard temperature and pressure are 0 ℃ and 1 atm, and the gas is sent at a gauge pressure of 20-25 millibars in consideration of the decrease in gas pressure from the constant pressure to the gas meter of each consumer. As the gas density changes under the influence of ambient temperature and atmospheric pressure during transportation of city gas to each customer through the pipe, the meter reading of the gas meter varies from day to night. The volumetric container of the capacitive gas meter is made of a membrane and is flexible, so that the reading of the meter may vary depending on the ambient temperature and pressure. As such, the discrepancy between the temperature and pressure reference values applied by the city gas company when sending city gas from the local pressure regulator to each consumer and the actual temperature and pressure values of each consumer's gas meter is the measured value of the city gas usage for each consumer. Error, causing economic loss to the supplier or customer. For example, the use of city gas in hot or high altitudes can lead to irrationalities that require the same cost to use less calories (calories are not proportional to volume, but moles) compared to cold or lowlands. have.
(2) 온압오차를 보정하기 위한 종래의 기술(2) Conventional Techniques for Correcting Pressure Error
본 발명자는 이와 같은 온압오차의 발생 원인을 인지하고, 그 원인의 해결방안을 찾아내어 특허출원을 한 바 있다(특허출원 제10-2003-0053627호, 발명의 명칭: '가스계량기용 온압보정기능을 갖는 원격검침장치' 를 참조하기 바람). 그런데 그 특허출원에서 제안한 온압보정기는 온도의 경우는 각각의 계량기마다 하나씩 온도측정기가 설치되는 형태(예컨대, 온도센서를 가스관 내부 혹은 표면에 부착하거나 또는 계량기의 내부나 표면 혹은 계량기 주변에 온도센서를 부착하는 방식)를 취하나, 압력에 대해서는 단위 지역에 설치된 다수의 계량기에 대하여 한 개의 압력측정기(그것도 가스의 압력이 아닌 대기압을 측정하는 것)를 설치한 다음, 그 측정된 대기압 정보를 무선 네트워크(원격검침의 무선 네트워크)를 이용하여 여러 대의 계량기로 전송하여 공유하는 형태를 취한다. The present inventor has recognized the cause of the occurrence of such a pressure error, has found a solution for the cause and filed a patent application (Patent Application No. 10-2003-0053627, title of the invention: 'On-pressure calibration function for gas meter Refer to 'Remote Meter Reading Device'. However, in the case of temperature, the temperature-pressure compensator proposed in the patent application is one in which a temperature measuring device is installed for each meter (for example, a temperature sensor is attached to the inside or the surface of a gas pipe, or a temperature sensor is placed inside or on the surface of the meter or around the meter). For the pressure, install a pressure gauge (which measures atmospheric pressure, not gas pressure) for multiple meters installed in the unit area, and then transmit the measured atmospheric pressure information to the wireless network ( It is transmitted to several meters using a wireless network of remote meter reading and sharing.
그런데, 도시가스 사용량의 계량지점 즉, 계량기가 설치된 지점의 온도나 압력은 각 수용가별로 반드시 같은 것은 아니고 오히려 차이가 나는 것이 일반적일 것이다. 각 수용가별 계량지점에서의 도시가스 온도와 압력은 도시가스 공급 시 적용하는 기준 온도와 압력과도 차이가 나는 것이 일반적이다. 그러므로 온압오차를 최소화하는 데 가장 정확한 데이터는 각 수용가별로 계량기가 설치된 지점을 통과하는 도시가스의 그 당시의 온도와 압력 정보인 것이다. 또한, 압력 오차를 정확하게 보정하는 데는 대기압 정보보다는 도시가스 자체의 압력 정보가 더 유용하다. However, the temperature or pressure of the metering point of the city gas usage, that is, the point where the meter is installed, is not necessarily the same for each customer, but rather, it is generally different. It is common for city gas temperature and pressure at the metering point of each consumer to be different from the reference temperature and pressure applied for city gas supply. Therefore, the most accurate data for minimizing the on-pressure error is the current temperature and pressure information of the city gas passing through the metered point for each customer. In addition, the pressure information of the city gas itself is more useful than the atmospheric pressure information to accurately correct the pressure error.
그런데 위 종래의 기술은 압력 오차를 보정하기 위해 도시가스 자체의 압 력 정보가 아닌 대기압 정보를 이용할 뿐만 아니라, 각 수용가의 계량기 설치지점이 아닌 단위 지역 내의 어느 한 지점에서의 대기압 정보를 그 지역 내의 모든 계량기의 오차 보정에 활용하는 방식이므로, 압력 오차의 정확한 보상에는 부족함이 많다. 왜냐하면 정확한 압력오차의 보정에 필요한 정보는 각 수용가의 계량기를 통과하는 도시가스의 압력 정보와 도시가스 공급 시 적용된 기준 압력 정보 간의 차이에 관한 정보인데, 종래의 방식으로는 이러한 정보를 얻을 수 없기 때문이다. 또한 종래의 방식에 의하면 압력측정부(기압측정부)와 온도측정부는 설치되는 위치가 서로 다르다. 그러므로 압력측정부와 온도측정부는 각각 따로 만들어야 한다. 나아가 설치도 각각 별도로 하여야 한다. However, the above conventional technology not only uses the atmospheric pressure information but the pressure information of the city gas itself in order to correct the pressure error, and the atmospheric pressure information at one point in the unit area instead of the meter installation point of each customer in the area. As it is a method used for error correction of all meters, there is a lack of accurate compensation of pressure error. Because the information necessary for correcting the pressure error is the difference between the pressure information of the city gas passing through the meter of each consumer and the reference pressure information applied when supplying the city gas, since such information cannot be obtained by the conventional method. to be. In addition, according to the conventional method, the position where the pressure measuring unit (barometric pressure measuring unit) and the temperature measuring unit are installed is different from each other. Therefore, the pressure measuring part and the temperature measuring part should be made separately. Furthermore, each installation must be done separately.
한편, 위와 같은 온압오차의 보정을 위해서는 계량기의 검침값(막식 도시가스 계량기에서는 통상적으로 숫자휠이 나타내는 숫자값이나 회전바늘이 회전눈금상에서 가리키는 값임)을 디지털 값으로 변환하는 작업이 병행되어야 한다. 계량기의 검침값의 디지털화는 원격 자동 검침(automatic meter reading: AMR) 장치를 이용하면 달성될 수 있다. 알려진 자동검침방식으로는, 첫째로 광센서를 이용하여 계량기 숫자판의 숫자휠 또는 회전바늘의 회전수를 전기적인 신호로 변경하여 디지털값으로 카운트하는 광학식 자동검침, 둘째로 자기센서를 이용하여 계량기 숫자휠의 회전수를 디지털 값으로 카운트하는 자기식 자동검침, 특정 숫자휠 또는 회전바늘이 회전할 때마다 고유한 음향을 기구적으로 발생시키고 그 음향을 검출함으로써 그 숫자휠 또는 회전바늘의 회전수를 카운트하는 음향식 자동검침, 그리고 계량기 숫자판의 지침값을 카메라로 촬영한 다음 문자인식기술을 적용하여 디지털값으로 카운트하는 이미지판독식 자동검침 등과 같은 것들이 있다. 이들 방식 중 어느 것이라도 본 발명과 결합될 수 있다.On the other hand, in order to correct the above-mentioned pressure error, the work of converting the meter reading value (the numerical value indicated by the number wheel or the rotating needle to the value indicated on the rotation scale in the case of a film type city gas meter) must be performed in parallel. Digitization of meter readings can be accomplished using remote automatic meter reading (AMR) devices. Known automatic meter reading method is, firstly, an optical automatic meter that counts the digital value by changing the number of wheels or the number of revolutions of the rotating needle with an electric signal using an optical sensor and counts the meter using a magnetic sensor. Magnetic automatic metering that counts the number of revolutions of the wheel as a digital value, a unique sound is generated mechanically every time a specific number wheel or spinning needle rotates, and the sound is detected to detect the number of revolutions of the number wheel or spinning needle. There are acoustic automatic metering that counts, and image reading automatic metering that counts the instructions on the digital display of the meter and then counts them digitally by applying character recognition technology. Any of these ways can be combined with the present invention.
본 발명은 도시가스의 사용량을 부피 단위로 계량하는 용량식 계량기를 통과하는 도시가스의 온도 및 압력과 도시가스 공급자가 공급기준점에서 적용하는 온도와 압력 간의 차이로 인해 발생될 수 있는 도시가스 사용량 오차 즉, '온압오차'를 보정하기 위한 온압오차 보정장치를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.The present invention is a city gas usage error that can be generated due to the difference between the temperature and pressure of the city gas passing through the capacitive meter that measures the amount of city gas used by volume and the temperature and pressure applied by the city gas supplier at the supply reference point. That is, an object of the present invention is to provide an on-pressure error correction device for correcting a 'on-pressure error'.
본 발명은 또한, 도시가스 수용가의 계량기의 지침값을 자동으로 검침하되 그 자동 검침값에 포함될 수 있는 '온압오차'를 보정하여 정확한 사용량 검침을 가능하게 해주는 것을 특징으로 하는 자동검침기능을 갖는 용량식 도시가스 계량기용 온도압력오차 보정장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. The present invention also has the capacity of automatic meter reading, characterized in that the automatic reading of the guide value of the meter of the city gas consumer, by correcting the 'temperature pressure error' that can be included in the automatic meter reading value It is another object of the present invention to provide a temperature pressure error correction device for an urban gas meter.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 사용량을 부피단위로 측정하는 용량식 도시가스 계량기 또는 그 계량기와 인접한 가스관 내의 도시가스의 온도를 측정하여 그 온도값에 대응되는 전기신호로 변환시키는 온도측정부; 상기 계량기 또는 상기 가스관 내의 도시가스의 압력을 측정하여 그 압력 값에 대응되는 전기신호로 변환하는 압력측정부; 및 제1 시간간격마다 또는 상기 도시가스의 사용량이 소정 값이 될 때마다 상기 온도측정부와 상기 압력측정부로부터 전기신호를 제공받아 도시가스의 순시 온도와 순시 압력의 값을 획득하고, 상기 순시 온도 값 및 순시 압력 값과 도시가스 공급 시 적용된 기준 온도 값과 기준 압력 값 간의 차이로 인해 상기 계량기의 검침값에 포함될 수 있는 사용량 검침 오차를 보상하기 위해, 상기 순시 온도 값과 상기 순시 압력 값을 이용하여, 순시 온압오차 보정계수 KTP, 일별 온압오차 보정계수 그리고 월별 온압오차 보정계수 중 적어도 어느 한 가지를 산출하는 온압오차 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도압력오차 보정장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, by measuring the temperature of the city gas in the capacitive city gas meter or the gas pipe adjacent to the meter to measure the amount of use by volume unit converted into an electrical signal corresponding to the temperature value Temperature measuring unit to make; A pressure measuring unit measuring the pressure of the city gas in the meter or the gas pipe and converting the pressure into an electric signal corresponding to the pressure value; And receiving instantaneous electric signals from the temperature measuring unit and the pressure measuring unit every first time interval or whenever the amount of use of the city gas reaches a predetermined value, thereby obtaining instantaneous temperature and instantaneous pressure values of the city gas. The instantaneous temperature value and the instantaneous pressure value may be adjusted to compensate for a meter reading error that may be included in the meter reading value due to the difference between the temperature value and the instantaneous pressure value and the reference temperature value and the reference pressure value applied when the city gas is supplied. There is provided a temperature pressure error correction device, comprising: a temperature pressure error correction unit for calculating at least one of the instantaneous temperature error correction coefficient K TP , the daily temperature error correction coefficient, and the monthly temperature error correction coefficient.
상기 일별 온압오차 보정계수는 당해 일에 산출된 전체 순시 온압오차 보정계수들의 평균값으로 정해지며, 상기 월별 온압오차 보정계수는 당해 월에 산출된 전체 순시 온압오차 보정계수 또는 전체 일별 온압오차 보정계수들의 평균값으로 정해지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 일별 온압오차 보정계수 또는 상기 월별 온압오차 보정계수를 산출함에 있어서 온도 및 압력의 측정 시점에서의 또는 측정 시간구간 동안의 도시가스 사용 여부 또는 사용량에 상응하는 가중치를 적용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식으로 가중치를 적용하면, 보다 정확한 온압오차보정이 이루어질 수 있다. The daily temperature error correction coefficient is determined by the average value of the total instantaneous temperature error correction coefficients calculated on the day, and the monthly temperature error correction coefficient is the total instantaneous temperature error correction coefficient calculated in the month or the total daily pressure error correction coefficients. It is preferable to set it as an average value. Further, in calculating the daily on-pressure error correction coefficient or the monthly on-pressure error correction coefficient, it is preferable to apply a weight corresponding to the use or amount of city gas used at the time of measurement of temperature and pressure or during the measurement period. Applying the weight in this way, more accurate on-pressure error correction can be achieved.
상기 온도압력오차 보정장치에 있어서, 상기 온압오차 보정부는 상기 계량기의 지침값을 자동 검침하는 자동검침장치로부터 디지털화 된 일별 또는 월별 지침값을 제공받아 그 일별 지침값을 해당 일의 일별 온압오차 보정계수와 곱하여 보정된 일별 사용량을 산출하고 그 일별 사용량을 월별로 누적하여 보정된 월별 사용량을 산출하거나 또는 상기 월별 지침값을 해당 월의 월별 온압오차 보정계수와 곱하여 보정된 월별 사용량을 산출하는 기능을 더 구비하는 것이 바람직하다. In the temperature and pressure error correction device, the on-pressure error correction unit receives a digital daily or monthly guide value from an automatic meter reading device that automatically reads the guide value of the meter and receives the daily guide value for the daily on-pressure error correction coefficient of the day Calculate the corrected daily usage by multiplying with and accumulate the daily usage monthly to calculate the corrected monthly usage, or multiply the monthly guide value with the monthly on-pressure error correction coefficient of the corresponding month to calculate the corrected monthly usage. It is preferable to provide.
상기 가중치를 반영하는 한 가지 방법으로서, 상기 온압오차 보정부는 상기 온도측정부로부터 획득되는 온도값의 시간에 따른 변화 양태 또는 상기 압력측정부로부터 획득되는 압력 값의 시간에 따른 변화 양태를 분석하여 상기 도시가스가 현재 사용 중인지를 판별하고, 도시가스가 사용 중인 경우에는 불사용 중인 경우에 비해 더 짧은 시간간격을 상기 제1 시간간격의 값으로 적용하는 기능을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 상기 가중치가 자동으로 반영된다.As one method of reflecting the weight, the on-pressure error correcting unit analyzes a change mode with time of a temperature value obtained from the temperature measuring unit or a change mode with time of a pressure value obtained from the pressure measuring unit. It is preferable to further include a function of determining whether the city gas is currently in use and applying a shorter time interval as the value of the first time interval than when the city gas is in use. In doing so, the weight is automatically reflected.
상기 가중치를 반영하는 다른 한 가지 방법으로서, 상기 온도압력오차 보정장치는 상기 계량기의 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘의 회전 여부를 감지하는 방식으로 상기 도시가스가 현재 사용 중인지를 판별하는 가스흐름감지부를 더 구비하며, 상기 온압오차 보정부는 상기 가스흐름감지부의 검출정보에 의거하여 상기 계량기의 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘이 소정 횟수의 회전을 완성하는 시점간의 시간간격을 상기 제1 소정 시간간격으로 적용함으로써 상기 가중치가 자동으로 반영되도록 한다. As another method of reflecting the weight, the temperature pressure error correction device is a gas flow detection unit for determining whether the city gas is currently in use by detecting whether the specific number wheel or a specific rotary needle of the meter rotates. The on-pressure error correcting unit further includes a time interval between the time points at which the specific number wheel or the specific rotation needle of the meter completes a predetermined number of rotations based on the detection information of the gas flow detection unit, as the first predetermined time interval. By doing so, the weight is automatically reflected.
상기 가중치를 반영하는 또 다른 방법으로서, 상기 온도압력오차 보정장치는 상기 계량기나 상기 가스관 내부에 설치된 오리피스와 이 오리피스의 전후 지점의 압력 차이를 감지하여 그에 대응되는 전기신호를 생성하는 차압센서를 갖는 가스흐름감지부를 더 구비하며, 상기 온압오차 보정부는 상기 가스흐름감지부의 검출정보를 분석하여 상기 도시가스가 현재 사용 중인지를 판별하고, 도시가스가 사용 중인 경우에는 불사용 중인 경우에 비해 더 짧은 시간간격을 상기 제1 시간간격의 값으로 적용함으로써 상기 가중치가 자동으로 반영되도록 하는 기능을 더 구비한다. As another method of reflecting the weight, the temperature pressure error correction device has a differential pressure sensor that detects the pressure difference between the orifice installed in the meter or the gas pipe and the front and rear points of the orifice and generates an electrical signal corresponding thereto. A gas flow detection unit is further provided, wherein the on-pressure error correction unit analyzes the detection information of the gas flow detection unit to determine whether the city gas is currently in use, and when the city gas is in use, a shorter time than when not in use. And applying the interval as a value of the first time interval to automatically reflect the weight.
상기 온도압력오차 보정장치의 상기 압력측정부의 일 구성예에 따르면, 압력측정부는 도시가스 공급관과 도시가스 계량기 사이에 결합되어 도시가스 공급관의 일부를 구성하는 가스관 부재; 상기 가스관 부재에 고착되며 내부에는 한쪽 끝은 상기 가스관 부재와 연통되고 반대쪽 끝은 폐쇄된 수납공동으로 종단된 압력관로가 형성된 몸체부; 상기 몸체부의 수납공동 안에 배치되며 주변의 압력의 크기에 대응되는 전기신호를 생성하는 압력센서; 상기 몸체부 내의 상기 압력관로의 중간에 배치되어 상기 가스관 내의 도시가스의 압력은 상기 압력센서에 전달되도록 허용하나 상기 도시가스가 상기 압력센서와 직접 접촉되는 것은 차단하는 격리수단; 및 상기 몸체부 외부에 배치되어 상기 압력센서의 출력단과 전기적으로 연결되며, 상기 압력센서의 출력 전기신호를 처리하여 상기 도시가스의 압력에 대응되는 디지털 신호로 변환하는 압력신호처리부를 구비한다. 상기 격리수단은 상기 압력관로의 소정 지점에 상기 압력관로를 가로지르는 형태로 배치되는 적어도 한 개의 멤브레인과, 상기 압력관로의 U자 또는 V자 관로 부분에 소정 높이로 채워진 액상물질 중 적어도 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다. According to one configuration of the pressure measuring unit of the temperature pressure error correction device, the pressure measuring unit is coupled between the city gas supply pipe and the city gas meter to constitute a part of the city gas supply pipe; A body part fixed to the gas pipe member and having a pressure passage formed therein, one end of which is in communication with the gas pipe member and the other end of which is terminated by a closed storage cavity; A pressure sensor disposed in the accommodation cavity of the body and generating an electrical signal corresponding to the magnitude of the pressure around the body; Isolating means disposed in the middle of the pressure pipe in the body portion to allow the pressure of the city gas in the gas pipe to be transmitted to the pressure sensor but to prevent the city gas from coming into direct contact with the pressure sensor; And a pressure signal processor disposed outside the body and electrically connected to the output terminal of the pressure sensor, and configured to process the output electrical signal of the pressure sensor and convert the output electrical signal into a digital signal corresponding to the pressure of the city gas. The isolation means includes at least one of at least one membrane disposed in a form crossing the pressure line at a predetermined point of the pressure line, and at least one of a liquid material filled at a predetermined height in a portion of the U or V-shaped line of the pressure line. It is preferable to use.
상기 온도압력오차 보정장치의 상기 온도측정부의 일 구성예에 따르면, 상기 온도측정부는 상기 가스관 부재 내부 또는 외부에 설치되어 주변 온도에 대응되는 전기신호로 변환하는 온도센서와, 상기 온도센서의 출력단과 전기적으로 연결되며 상기 온도센서의 출력 전기신호를 처리하여 상기 주변 온도에 대응되는 디지털 신호로 변환하는 온도신호처리부를 구비한다. According to a configuration example of the temperature measuring unit of the temperature pressure error correction device, the temperature measuring unit is installed inside or outside the gas pipe member and converts into an electrical signal corresponding to the ambient temperature, and an output terminal of the temperature sensor; And a temperature signal processor which is electrically connected and converts the output electrical signal of the temperature sensor into a digital signal corresponding to the ambient temperature.
상기 온도압력오차 보정장치의 상기 압력측정부의 다른 구성예에 따르면, 상 기 압력측정부는 도시가스 공급관과 도시가스 계량기 사이에 결합되어 도시가스 공급관의 일부를 구성하는 가스관 부재; 상기 가스관 부재에 고착되며 내부에는 한쪽 끝은 상기 가스관 부재와 연통되고 반대쪽 끝은 폐쇄되고 적어도 일부 구간은 직립된 압력관로가 형성된 몸체부; 상기 압력관로의 직립구간의 소정레벨까지 채워지며 상기 가스관 내의 압력의 변화에 대응하여 액주의 높이가 변화하는 액상 물질; 상기 액상물질에 뜨는 특성을 지닌 플로우트 위에 안치된 영구자석과 상기 가스관 내의 도시가스의 예상 압력변동범위에 대응하는 상기 액상물질의 레벨변동범위 내의 대략 가운데 높이에 위치하되 상기 몸체부 외부에 설치되어 상기 영구자석이 형성하는 자계의 세기에 대응되는 레벨의 전기신호를 출력하는 자계센서를 포함하여 상기 도시가스의 압력의 크기에 대응하는 전기신호를 출력하는 압력센서부; 및 상기 압력센서부의 출력 전기신호를 상기 도시가스의 압력에 대응되는 디지털 신호로 변환하는 압력신호처리부를 구비하는 구성을 갖는다. According to another configuration of the pressure measuring unit of the temperature pressure error correction device, the pressure measuring unit is coupled between the city gas supply pipe and the city gas meter to constitute a part of the city gas supply pipe; A body part fixed to the gas pipe member and having one end communicating with the gas pipe member, an opposite end being closed, and at least a portion of the pressure pipe having an upright portion; A liquid substance filled up to a predetermined level of the upright section of the pressure pipe and having a height of the liquid column corresponding to a change in the pressure in the gas pipe; The permanent magnet is placed on the float having the characteristics of floating in the liquid material and located at approximately the middle height within the level fluctuation range of the liquid material corresponding to the expected pressure fluctuation range of the city gas in the gas pipe, which is installed outside the body part. A pressure sensor unit for outputting an electric signal corresponding to the magnitude of the pressure of the city gas, including a magnetic field sensor for outputting an electric signal having a level corresponding to the strength of the magnetic field formed by the permanent magnet; And a pressure signal processing unit for converting the output electrical signal of the pressure sensor unit into a digital signal corresponding to the pressure of the city gas.
상기 온도압력오차 보정장치의 상기 온압오차 보정부는 적어도 상기 온압오차 보정계수의 산출과 이를 이용한 보정된 가스 사용량의 산출에 필요한 연산을 수행하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 상기 연산과 관련하여 데이터 저장공간을 제공하는 메모리와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 현재 시간을 카운트하여 그 정보를 상기 중앙처리장치에 제공하는 시간측정부를 구비한 구성을 갖는다.The on-pressure error correcting unit of the temperature and pressure error correction device, a central processing unit for performing the calculation required to calculate at least the on-pressure error correction coefficient and the corrected gas consumption using the same, and connected to the central processing unit and the operation and And a memory for providing a data storage space and a time measuring unit connected to the central processing unit to count a current time and providing the information to the central processing unit.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 도시가스의 사용량을 부피 단위로 검침하는 용량식 도시가스 계량기의 숫자판 또는 눈금 판에 나타난 도시가스 사용량의 지침값을 대응되는 디지털 지침값으로 자동 변환하는 자동검침부; 상기 계량기 또는 그에 근접한 가스관 내의 도시가스의 온도를 측정하여 그 온도값에 대응되는 전기신호로 변환시키는 온도측정부; 상기 계량기 또는 그에 근접한 가스관 내의 도시가스의 압력을 측정하여 그 압력 값에 대응되는 전기신호로 변환하는 압력측정부; 제1 시간간격마다 또는 상기 도시가스의 사용량이 소정 값이 될 때마다 상기 온도측정부와 상기 압력측정부로부터 전기신호를 제공받아 도시가스의 순시 온도와 순시 압력의 값을 획득하고, 상기 순시 온도 값 및 순시 압력 값과 도시가스 공급 시 적용된 기준 온도 값과 기준 압력 값 간의 차이로 인해 상기 계량기의 검침값에 포함될 수 있는 사용량 검침 오차를 보상하기 위해, 상기 순시 온도 값과 상기 순시 압력 값을 이용하여, 순시 온압오차 보정계수 KTP, 일별 온압오차 보정계수 그리고 월별 온압오차 보정계수 중 적어도 어느 한 가지를 산출하고, 상기 자동검침수단으로부터 일별 또는 월별 디지털 지침값을 제공받아 그 일별 지침값을 해당 일의 일별 온압오차 보정계수 또는 해당 월의 월별 온압오차 보정계수와 곱하여 보정된 일별 또는 월별 사용량을 산출하는 온압오차 보정부를 구비하여, 상기 순시 온도 값 및 순시 압력 값과 도시가스 공급 시 적용된 기준 온도 값과 기준 압력 값 간의 차이로 인해 용량식 도시가스 계량기의 검침값에 포함될 수 있는 사용량 검침 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 자동검침기능을 갖는 용량식 도시가스 계량기용 온도압력오차 보정장치가 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, the digital guidance corresponding to the guide value of the city gas usage shown in the numeric or scale plate of the capacitive city gas meter for reading the city gas usage by volume unit Automatic meter reading unit for automatically converting to a value; A temperature measuring unit measuring the temperature of the city gas in the meter or a gas pipe adjacent thereto and converting the temperature into an electric signal corresponding to the temperature value; A pressure measuring unit measuring the pressure of the city gas in the meter or a gas pipe adjacent thereto and converting the pressure into an electric signal corresponding to the pressure value; Every time interval or when the amount of use of the city gas reaches a predetermined value, an electric signal is received from the temperature measuring unit and the pressure measuring unit to obtain instantaneous temperature and instantaneous pressure values of the city gas. The instantaneous temperature value and the instantaneous pressure value are used to compensate for the meter reading error that may be included in the meter reading value due to the difference between the value and the instantaneous pressure value and the reference temperature value and the reference pressure value applied when the city gas is supplied. By calculating at least one of the instantaneous on-temperature error correction coefficient K TP , the daily on-pressure error correction coefficient and the monthly on-pressure error correction coefficient, and receives the daily or monthly digital guide value from the automatic meter reading means corresponding to the daily guide value Daily or monthly correction, multiplied by the daily on-pressure error correction factor or the monthly on-pressure error correction factor for the month It is provided with a pressure error correction unit for calculating the amount of usage, the amount of meter reading that can be included in the meter value of the capacitive city gas meter due to the difference between the instantaneous temperature value and the instantaneous pressure value and the reference temperature value and the reference pressure value applied when the city gas supply There is provided a temperature pressure error correction device for a capacitive city gas meter having an automatic metering function, characterized in that it compensates for errors.
상기 자동검침부는 광센서를 이용한 광센싱 방식으로 구성될 수 있다. 광센 싱 방식의 자동검침부는 상기 계량기의 검침 유효자리 이하의 자리를 나타내는 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘의 회전영역으로 빛을 조사하는 한 개 이상의 발광소자와, 그 회전영역으로부터 반사된 광을 수광하여 대응되는 전기신호로 변환하는 한 개 이상의 수광소자와, 상기 수광소자가 제공하는 상기 전기신호의 시간에 대한 변화거동을 분석하여 상기 숫자휠 또는 회전바늘이 1회전을 완성하였는지 여부를 판별하는 방식으로 상기 특정 숫자휠 또는 상기 특정 회전바늘의 회전수를 카운트하는 회전수카운트부를 구비하는 구성을 갖는다.The automatic meter reading unit may be configured by a light sensing method using an optical sensor. The light sensing type automatic meter reading unit receives one or more light emitting elements that irradiate light to a rotation area of a specific number wheel or a specific rotation needle that indicates a position less than or equal to the effective digit of the meter, and receives light reflected from the rotation area. One or more light-receiving elements for converting into corresponding electric signals, and analyzing the change behavior over time of the electrical signal provided by the light-receiving elements to determine whether the number wheel or the rotating needle has completed one revolution. And a rotation speed counting unit for counting the rotation speed of the specific number wheel or the specific rotation needle.
상기 자동검침부는 자기센서를 이용한 자기센싱 방식으로 구성될 수 있다. 자기센싱방식의 자동검침부는 상기 계량기의 검침 유효자리 이하의 자리를 나타내는 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘에 설치된 자석과, 그 자석의 회전경로상의 특정 지점에 배치되어 상기 자석이 소정거리 이내로 접근할 때와 벗어날 때 서로 다른 레벨의 전기신호를 출력하는 자기센서와, 상기 자기센서가 제공하는 상기 전기신호의 시간에 대한 변화거동을 분석하여 상기 숫자휠 또는 회전바늘이 1회전을 완성하였는지 여부를 판별하는 방식으로 상기 특정 숫자휠 또는 상기 특정 회전바늘의 회전수를 카운트하는 회전수카운트부를 구비한 구성을 갖는 것이 바람직하다. The automatic meter reading unit may be configured by a magnetic sensing method using a magnetic sensor. Self-sensing type automatic reading unit is a magnet installed on a specific number wheel or a specific rotating needle that represents a position below the effective digit of the meter, and is disposed at a specific point on the rotation path of the magnet to approach the magnet within a predetermined distance. And a magnetic sensor for outputting electric signals of different levels when escaping from and a change in time of the electrical signal provided by the magnetic sensor to determine whether the number wheel or the rotating needle has completed one revolution. It is preferable to have a configuration having a rotation count unit for counting the number of revolutions of the specific number wheel or the specific rotary needle in a manner.
또한, 상기 자동검침부는 소리쇠를 이용한 음향센싱 방식으로 구성될 수 있다. 음향센싱방식의 자동검침부는 검침 유효자리 이하의 자리를 나타내는 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘이 1회전 할 때마다 특정 소리를 발생시키는 음향발생수단과, 상기 음향발생수단에서 발생한 소리를 검출하여 상기 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘이 1회전을 한 것으로 판단하는 방식으로 상기 특정 숫자휠 또는 상기 특 정 회전바늘의 회전수를 카운트하는 회전수카운트수단을 구비한 구성을 갖는 것이 바람직하다. In addition, the automatic meter reading unit may be configured by a sound sensing method using a sound key. The automatic sensing unit of the acoustic sensing method includes sound generating means for generating a specific sound every time a specific number wheel or a specific rotary needle rotates one revolution or less, and the sound generated by the sound generating means is detected. It is preferable to have a configuration including a speed counting means for counting the number of revolutions of the specific number wheel or the specific rotary needle in such a manner as to determine that the number wheel or the specific rotary needle has made one revolution.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 기술한다. 도 2에는 온압오차 보정장치를 채용한 자동검침장치(100)의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다. 자동검침장치(100)는 크게 계량기(4)의 지침값을 자동 검침하는 자동검침부(60)와 자동검침값에 포함된 온압오차를 보정하여 보정된 사용량을 산출하는 온압오차보정장치(10), 그리고 온압오차보정장치(10) 내의 중앙처리장치(32)에 연결되어 그 중앙처리장치(32)가 획득 또는 산출한 여러 가지 정보를 표시하기 위한 디스플레이부(70), 사용자가 자동검침 및 온압보정 등과 관련하여 필요한 지시를 하달하기 위한 사용자 조작부(80), 그리고 온압오차 보정부(30)가 산출하는 보정된 사용량 정보를 상기 온압오차 보정부로부터 받아서 그 계량기가 설치된 수용가 정보와 함께 소정의 수신처로 전송하는 통신부(90) 등을 포함하는 구성을 갖는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the automatic
이 자동검침장치(100)는 각 도시가스 수용가마다 설치된다. 하나의 도시가스공급회사는 자사가 도시가스를 공급하는 지역을 여러 단위 지역으로 구분하고, 각 단위지역마다 로컬 무선중계기(92)를 설치하고, 각 단위지역에 설치된 로컬 무선중계기(92)들은 도시가스공급회사의 컴퓨터(96)에 유선통신망 또는 무선통신망(예컨대 이동전화 통신망을 이용한 데이터통신) 등으로 연결된다. 각 단위 지역 내에는 예컨대 수십 내지 수천 세대의 도시가스 수용가 가구가 존재하며, 각 수용가마다 설치된 자동검침장치(100)는 로컬 무선중계기(92)에 온압오차가 보정된 사용량을 전송함으로써, 결국에는 도시가스회사의 컴퓨터(96)로 그 사용량 정보가 전달되게 된다. This automatic
온압오차 보정장치(10)는 용량식 도시가스 계량기(4)를 통과하는 도시가스의 온도와 압력을 각각 측정하는 온도측정부(20)와 압력측정부(25), 그리고 측정된 온도와 압력을 이용하여 온압오차 보정계수를 산출하는 온압오차보정부(30)를 갖는다. 또한 온압오차보정장치(10)는 현재 시간을 카운트하여 그 정보를 온압오차보정부(30)로 제공하기 위한 시간측정부(40)도 갖는 것이 바람직하다. 온도측정부(20)는 계량기(4) 또는 그 계량기와 인접한 가스관(2) 내의 도시가스의 온도를 측정하여 그 온도값에 대응되는 전기신호로 변환한다. 여기서, 계량기(4)는 사용량을 부피단위로 측정하는 용량식 도시가스 계량기이다. 압력측정부(25)는 계량기(4) 또는 가스관(2) 내의 도시가스의 압력을 측정하여 그 압력 값에 대응되는 전기신호로 변환한다. The temperature-pressure
온압오차보정부(30)는 온도측정부(20)와 압력측정부(25)로부터 도시가스의 순시 온도 및 순시 압력 정보를 획득하여 이들 정보를 활용하여 자동검침값에 포함되어 있을 온압오차를 보정할 수 있는 온압오차보정계수를 산출하고, 그것을 이용하여 보정된 도시가스 사용량도 산출한다. 이와 같은 연산처리를 위해, 온압오차보정부(30)는 적어도 온압오차 보정계수의 산출과 이를 이용한 보정된 가스 사용량의 산출에 필요한 연산을 수행하는 중앙처리장치(CPU)(32)와 이에 연결되어 위와 같은 연산 및 데이터 저장 등에 필요한 데이터 저장공간을 제공하는 메모리(34)를 갖는다. 구체적으로, 온압오차보정부(30)는 온도측정부(20)와 압력측정부(25)로부터 측 정된 온도와 압력에 대응되는 전기신호를 정기적 또는 비정기적으로 제공받아 그로부터 도시가스의 순시 온도와 순시 압력의 값을 획득하여 메모리(34)에 저장한다. 또한 그 순시 온도 값과 순시 압력 값을 이용하여, 순시 온압오차보정계수 KTP, 일별 온압오차 보정계수 그리고 월별 온압오차 보정계수 중 적어도 어느 한 가지를 산출하여 날짜 정보 또는 월 정보와 함께 메모리(34)에 저장한다. 이렇게 산출된 온압오차보정계수는 계량기(4)의 지침값에 반영하여, 순시 온도 및 순시 압력 값과 도시가스 공급 시 적용된 기준 온도 값과 기준 압력 값 간의 차이로 인해 상기 계량기의 검침값에 포함될 수 있는 사용량 검침 오차를 보상하는 데 활용된다. The on-pressure
순시 온압오차 보정계수 KTP는 아래 식 (1)에 의해 산출된다. 식 (1)에서 P와 T는 각각 순시 압력 값과 순시 온도 값을 나타낸다.The instantaneous temperature error correction coefficient K TP is calculated by the following equation (1). In Equation (1), P and T represent instantaneous pressure values and instantaneous temperature values, respectively.
...... (1) ...... (One)
식 (1)은 보일-샤를의 법칙을 이용하여 얻어진다. 좀더 구체적으로 설명하면, 기체의 부피는 온도와 압력에 따라 다음과 같은 식 (2)으로 표현된다.Equation (1) is obtained using Boyle-Charles' law. More specifically, the volume of the gas is expressed by the following equation (2) according to the temperature and pressure.
P×V = Z×n×R×T ......(2) P × V = Z × n × R × T ... (2)
여기서, P는 기체의 절대압력, V는 기체의 부피, Z는 압축 계수로서 온도, 압력의 영향을 받는 값이며, N은 기체의 몰(mole) 수, 그리고 T는 기체의 온도(절대온도(oK)를 나타낸다. 그런데 계량기(4)를 통과하는 도시가스의 압력과 온도가 비교적 낮은, 절대압으로 1013~1300hPa이고 온도도 상온 근처이므로, Z=1로 하여도 큰 차이가 없다. 식 (2)을 이용하여, 도시가스회사가 가스 공급 시에 적용하는 기준온도(To) 및 기준압력(Po)--우리나라의 경우, 일반적으로 0oC(273oK), 1기압(1013hPa) 임--에서의 도시가스의 부피(Vo)에 대하여, 임의의 온도(T) 압력(P)에서의 도시가스의 부피(V)를 식으로 표현하면 다음과 같다.Where P is the absolute pressure of the gas, V is the volume of the gas, Z is the compression coefficient, and the value is affected by temperature and pressure, N is the number of moles of gas, and T is the temperature of the gas (absolute temperature ( o K) However, since the pressure and temperature of the city gas passing through the
...... (3) ...... (3)
위 식 (3)은 기체에 관하여 명확하게 기술된, 잘 알려진 "보일-샤를의 법칙"이다. 이식을 이용하면, '임의의 온도(T) 및 압력(V)에서 측정한 도시가스의 부피(V)'를 '기준온도(To)와 기준압력(Po)에서의 도시가스의 부피(Vo)'를 구할 수 있다. 식 (3) 을 다르게 표현하면,Equation (3) above is the well-known "Boyle-Charles's Law," which is clearly described with respect to gas. Using transplantation, the volume of city gas measured at any temperature (T) and pressure (V) is the volume of city gas at reference temperature (T o ) and reference pressure (P o ). V o ) 'can be obtained. If equation (3) is expressed differently,
...... (4) ...... (4)
이 된다. 임의의 온도에서 계량기(4)로 계량한 도시가스의 사용량 즉, 사용부피(V)를 알고 있으므로, 계량기(4)나 그에 인접한 가스관(2) 내에서의 도시가스의 순시 온도(T)와 순시 압력(P)을 측정하면, 도시가스 공급 시 적용한 기준 온도(예컨대, To= 0oC = 273oK) 및 기준 압력(예컨대, Po=1013hPa)에서의 도시가스 사용량(V)은 다음의 식으로 계산할 수 있다. 그리고 아래 식 (5)에서, 우변에서 부피 V를 제외한 나머지 값이 바로 식 (1)로 표현된 순시 온압오차 보정계수 KTP인 것이다.Becomes Since the usage amount of the city gas measured by the
...... (5) ...... (5)
순시 온압오차 보정계수 KTP들을 이용하여 온압오차를 보정하는 한 가지 방법은, 순시 온압오차보정계수의 산출은 소정 시간간격마다 이루어지므로 특정 시점에서의 순시 온압오차 보정계수와 그 소정 시간간격동안의 가스 사용량 지침값을 곱하는 것이다. 다른 방법으로, 매일 하루 동안 산출되는 전체 순시 온압오차 보정계수들의 평균값인 일별 온압오차 보정계수를 산출하고 각 일별 온압오차 보정계수와 해당 일의 도시가스 사용량 지침값을 곱하여 보정된 일별 사용량을 산출하고 그 일별 사용량을 월별로 누적하여 보정된 월별 사용량을 산출하거나, 또는 매월마다 그 달에 산출되는 전체 순시 온압오차 보정계수 또는 전체 일별 온압오차 보정계수의 평균값인 월별 온압오차 보정계수를 산출하여 해당 월의 가스 사용량 지침값과 곱하는 방법 등이 있다. 여기서, 보정대상인 가스 사용량 자동 검침값은 자동검침부(60)로부터 획득될 수 있다. 자동검침부(60)는 후술할 계량기(4)의 지침값을 자동 검침하여 사용량에 대응되는 디지털화 된 신호를 생성하여 온압오차보정부(30)로 그 자동 검침값을 제공한다. Instantaneous Onset Error Correction Factor One method of correcting the onset error using K TPs is that the instantaneous onset error correction coefficient is calculated at predetermined time intervals. Multiply the gas usage guidelines. Alternatively, calculate the daily temperature error correction coefficient, which is the average value of the total instantaneous temperature error correction coefficients calculated for each day, and calculate the corrected daily usage by multiplying each daily pressure error correction coefficient by the city gas usage guide value of the day. Accumulate the monthly usage by accumulating the daily usage monthly, or calculate the monthly on-pressure error correction coefficient, which is the average value of the total instantaneous temperature error correction coefficient calculated for each month or the total daily pressure error correction coefficient, every month. And multiply by the gas usage guidelines. Here, the gas usage automatic meter reading value to be corrected may be obtained from the automatic
한편, 온압오차 보정계수를 이용하여 온압오차를 보다 정확하게 보정하기 위해서는, 온도 및 압력의 측정 시점에서의 또는 측정 시간구간 동안의 도시가스 사용 여부 또는 사용량에 따른 가중치를 적용하는 것이 바람직하다. 가충치를 적용하는 한 가지 방법으로서, 온도와 압력을 측정하는 시간간격, 다시 말해 순시 온압오 차 보정계수를 산출하는 시간간격을 도시가스의 사용여부 또는 사용량과 연계시켜 가변적으로 조정하는 방법을 사용한다. 가중치 적용과 관련한 예시적인 한 가지 방법으로서, 온압오차 보정부(30)는 온도측정부(20)로부터 획득되는 온도값의 시간에 따른 변화 양태 또는 압력측정부(25)로부터 획득되는 압력 값의 시간에 따른 변화 양태를 분석하여 도시가스가 현재 사용 중인지를 판별하고, 도시가스가 사용 중인 경우에는 불사용 중인 경우에 비해 더 짧은 시간간격으로 온압오차 보정계수를 산출하는 방법을 이용한다. 이렇게 하여 산출된 순시 온압오차 보정계수들을 이용하여 일별 또는 월별 온압오차 보정계수를 산출함에 있어서, 그 순시 온압오차 보정계수들을 단순히 산술 평균하면 도시가스 사용여부 또는 사용량에 따른 가중치가 자동으로 반영된다. On the other hand, in order to more accurately correct the on-pressure error using the on-pressure error correction coefficient, it is preferable to apply a weight depending on whether or not to use the city gas at the time of measuring the temperature and pressure or during the measurement time interval. As a method of applying the decay, the time interval for measuring the temperature and pressure, that is, the time interval for calculating the instantaneous on-pressure error correction coefficient is variably adjusted in connection with the use or use of the city gas. do. As an exemplary method related to the weight application, the temperature
가중치를 적용하는 예시적인 다른 방법으로서, 온압오차 보정장치(10)는 계량기(4)의 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘의 회전 여부를 감지하여 상기 도시가스가 현재 사용 중인지를 판별하는 가스흐름감지부(50)를 더 구비하며, 온압오차 보정부(30)는 가스흐름감지부(50)가 제공하는 검출정보를 이용하여 계량기(4)의 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘이 소정 횟수의 회전을 완성하는 시점간의 시간간격에 관한 정보를 획득하고, 그 시간간격으로 순시 온압오차 보정계수를 산출한다. 이렇게 산출된 순시 온압오차 보정계수들을 단순히 산술 평균하여 일별 또는 월별 온압오차 보정계수를 산출하면 이렇게 산출된 보정계수에는 도시가스 사용량에 따른 가중치가 자동으로 반영된다. As another exemplary method of applying the weight, the on-pressure
가중치를 적용하는 예시적인 또 다른 방법으로서, 온압오차 보정장치(10)는 계량기(4)나 가스관(2) 내부에 설치된 오리피스(252)와 이 오리피스(252)의 전후 지점의 압력 차이를 감지하여 그에 대응되는 전기신호를 생성하는 차압센서(250)를 갖는 가스흐름감지부(50)를 구비하고(도 11에 차압센서가 개념적으로 도시됨), 상기 온압오차 보정부(30)는 가스흐름감지부(50)의 검출정보를 분석하여 도시가스가 현재 사용 중인지를 판별하고, 도시가스가 사용 중인 경우에는 불사용 중인 경우에 비해 더 짧은 시간간격을 순시 온압오차 보정계수의 산출시간 간격으로 적용함으로써 가중치가 자동으로 반영되도록 하는 방법을 채용할 수도 있다. As another exemplary method of applying the weight, the on-pressure
가중치 적용을 위해 도시가스가 현재 사용 중인지 여부를 검출하는 방식은 그 밖에 여러 가지가 있을 수 있다. 첫 번째 방법은 하나의 압력센서를 이용하여 가스관(2) 내의 압력 변화를 감지하여 가스가 흐르고 있는지를 감지하는 방법이다. 이 방법은 유체가 흐르면, 동압(dynamic pressure)이 발생하므로, 정압(static pressure)이 낮아진다는 원리를 이용한 것으로, 정압을 더욱 낮추기 위해 압력을 측정하는 지점의 가스관 관경을 더 좁게 하면 좋다. 별도의 압력센서를 설치하지 않고 압력측정부(25)를 겸용으로 사용해도 된다. 두 번째 방법은 온도 센서를 이용하는 방법인데, 도시가스를 사용하지 않을 때 계량기(4)나 가스관(2) 내에 정체되어 있는 도시가스의 온도와 사용 중일 때 지하 매설관에서 흘러나오는 도시가스의 온도가 차이가 있다는 것을 이용하는 방법이다. 이 방법도 별도의 온도 센서를 채용하지 않고 온도측정부(20)를 겸용할 수 있다. 세 번째 방법은 가스관(2) 내부에 도시가스의 흐름량에 따라 변위각이 달라지는 방해판(비도시)을 설치하여 그 방해판의 변위각을 측정하는 방법이다. 네 번째 방법은 계량기(4)의 지침값을 표시하는 숫자휠 트레인의 숫자로 나타내는 계량기나 계량기(40)의 지침값을 여러 개의 회전바늘이 가리키는 눈금값의 조합으로 나타내는 계량기에서 특정 숫자휠이나 회전바늘의 회전 여부를 검출하여 도시가스의 사용여부를 감지하는 방법이다. 발광소자와 수광소자를 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘을 향하도록 설치하여 그 숫자휠 또는 회전바늘이 회전하면 숫자의 모양이 달라짐에 의해 반사광의 세기가 달라지므로 이를 검출하여 도시가스가 현재 사용 중인지를 검출할 수 있다. 이와 같은 광센싱 방식 외에 자기센싱 등도 활용할 수 있을 것이다.There may be other ways to detect whether city gas is currently in use for weighting. The first method is to detect whether the gas is flowing by detecting a pressure change in the
한편, 온압오차보정기능을 갖는 자동검침장치(100)는, 위에서 언급한 바와 같이, 온압오차보정부(10)와 더불어 계량기(4)의 지침값을 자동으로 검출하여 디지털화 된 검침값으로 변환하는 자동검침부(60)를 갖는다. 이 자동검침부(60)는 계량기(4)의 지침값을 센싱하여 디지털화 된 검침값(온도나 압력 변화에 따른 오차보정이 행해지지 않은 값)으로 변환하는 등의 신호처리를 담당하는 신호처리기능을 갖는 것이므로, 이러한 기능을 갖는 수단이라면 어떤 방식의 자동검침장치든지 적용될 수 있다. 계량기(4)의 지침값 센싱은 앞서 언급했던 광센서를 이용한 광학식 자동검침방식, 자기센서를 이용한 자기식 자동검침방식, 소리쇠의 음향을 이용한 음향식 자동검침, 지침부의 숫자값을 사진촬영 후 숫자값으로 판독하는 이미지판독식 자동검침 등 기존에 알려진 여러 가지 종류의 자동검침방식들 중 어느 것을 채용하여도 무방하다. 예컨대 광학식 혹은 자기식 자동검침방식을 채용할 경우, 특정 숫자휠 또는 회전바늘의 회전을 검출하는 센싱부와 그 센싱부가 출력하는 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하는 AD변환부와, 변환된 디지털 값을 획득하여 그것의 시간에 다른 변화거동을 분석하여 그 특정 숫자휠 또는 회전바늘의 회전수를 카운트하는 등의 연산과 제어를 담당하는 연산부 등이 필요하다. 온압오차보정부(30)의 CPU(32)가 연산부의 역할을 겸하는 경우, 자동검침부(60)는 센싱부와 이의 출력신호를 디지털신호로 변환하는 AD변환부를 갖추면 된다. On the other hand, the automatic
도 3과 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 것으로서, 온압오차 보정기능을 가짐과 동시에 광학식 자동검침기능을 갖는 자동검침장치의 분해상태와 설치상태를 각각 도시한다. 또한 도 5는 도 4의 절단선 B-B에서 본 단면도이다. 예시된 계량기(4)는 도시가스의 사용량을 부피 단위로 측정하는 막식 계량기로서 그 사용량 지침값은 숫자휠 트레인(110)의 숫자값으로 나타난다. 온도측정부(20)와 압력측정부(25)는 가스관(2)과 일체로 결합되며, 가스관(2)은 예컨대 커플링(6a, 6b)을 이용하여 기존의 가스관(8)과 계량기(4) 사이에 밀폐적으로 결합된다. 3 and 4, according to a preferred embodiment of the present invention, shows an decomposition state and an installation state of an automatic meter reading device having an on-pressure error correction function and an optical automatic meter reading function, respectively. 5 is sectional drawing seen from the cutting line B-B of FIG. The illustrated
계량기(4)의 숫자휠 트레인(110)의 특정 숫자휠(112)의 회전 여부를 센싱하기 위한 광센싱 유닛(130)은 계량기(4)의 검침 유효자리 이하의 자리를 나타내는 특정 숫자휠 또는 특정 회전바늘의 회전경로상의 특정영역으로 빛을 조사하는 한 개 이상의 발광소자(312)와, 그 특정영역으로부터 반사된 광을 수광하여 대응되는 전기신호로 변환하는 한 개 이상의 수광소자(134)를 갖는다. 수광소자(134)의 출력신호는 자동검침부(60)의 AD변환부에서 AD변환된 후, CPU(32)에 제공된다. 도 3 내지 5에 도시된 실제 구현예에 따르면, 발광소자(132)와 수광소자(134)는 예컨대 육면체의 몸체부(135)에 장착되는데, 이 몸체부(135)의 전면에는 특정 숫자휠(112)의 회전경로상의 특정 영역으로 향하는 개구를 갖는 적어도 두 개의 홈(138a, 138b)이 형성되고, 그 홈(138b, 138b)에 발광소자(132)와 수광소자(134) 각각 설치된다. 몸체부(135)는 하우징(140)의 설치공간(142) 내벽의 홀더(148)에 꼭끼움 설치되고, 이 상태에서 그 하우징(140)이 계량기 지침부(114)를 덮으면서 걸림쇠(146)가 플랜지부(116)에 체결된다. 하우징(140)은 계량기 지침부(114)를 덮는 부분을 투명창(144)으로 하여 지침값이 잘 보이도록 한다. 하우징(140)이 계량기(4)에 장착되면, 광센싱유닛(130)의 발광소자(132)와 수광소자(134)는 숫자휠 트레인(110)의 여러 숫자휠들 중에서 유효검침자리 이하의 자리값을 나타내는 특정 숫자휠(112)의 회전경로상의 특정 영역을 향하게 된다. 일반적으로 우리나라에서 사용되는 가스 계량기의 경우, 특정 숫자휠(112)의 외측면에 검정색 바탕에 흰색으로 0부터 9까지의 숫자가 표시되어 있다. 각 숫자마다 발광소자(132)가 조사한 빛의 반사패턴이 다르므로, 특정숫자휠(112)의 1회전 동안 나타나는 수광소자(134)의 출력신호의 변화 모습 또한 그에 대응된다. 그러므로 수광소자(134)의 출력신호를 AD변환한 다음, CPU(32)에 제공되도록 하여 CPU(32)가 그 출력신호의 레벨 변화의 거동을 분석함으로써, 그 특정 숫자휠(112)이 1회전을 하였는지를 판별할 수 있다. 다른 방안으로, 숫자 특정 숫자휠(112)의 외측면에는 광반사 효율이 아주 좋은 광반사부(120)가 압착하여, 그 광반사부(120)가 수광소자(134) 밑을 통과하였는지를 판별함으로써 특정 숫자휠(112)의 1회전 완성 여부를 판별할 수 있다. 즉, 특정 숫자휠(112)의 외측면은 광반사부(120) 구간과 나머지 구간 간의 광반사 효율에서 큰 차이를 가지게 된다. 특정 숫자휠(112)이 회전하는 동안에 발광소자(132)가 특정 숫자휠(112)을 향해 빛을 조사하였을 때, 광반사부(120)에 의한 반사광의 세기가 나머지 구간에 의한 반사광의 세기에 비해 현저히 강하다. 그러므로 반사광의 세기를 전기신호로 변환시키는 수광소자(134)의 출력신호가 AD변환되어 CPU(32)에 제공되면, CPU(32)는 그 출력레벨의 시간에 따른 변화거동을 분석하여 특정 숫자휠(112)의 1회전 완성 시 나타나는 패턴과 일치하는지를 판별하는 방식으로 특정숫자휠(112)의 회전수를 카운트한다. 광센싱 유닛(130)의 출력신호를 이용한 특정 숫자휠(112)의 회전수를 카운트하는 방법에 관한 보다 자세한 사항은 대한민국 특허공개번호 제10-2005-0015110호 (발명의 명칭: 가스계량기용 온압보정기능을 갖는 원격검침장치), 대한민국 특허공개 제10-2005-0066073호 (발명의 명칭: 다중 광전소자의 출력신호 변화패턴 분석을 이용한계량기용 원격검침 방법과 장치) 등에서 이미 개시되어 있으므로 그것을 참조하기 바란다.The
도 6에는 음향식 자동 자동검침을 위한 자동검침부(60)의 구성예가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 것처럼, 음향식 자동검침부는 검침 유효자리 이하의 자리를 나타내는 특정 숫자휠(112)에 고착된 걸림쇠(162)와 특정 숫자휠(112)이 회전하는 과정에서 걸림쇠(162)에 걸려서 휘어졌다가 벗겨지면서 자체의 탄성력에 의한 진동에 의해 상기 특정의 음향을 발생시키는 소리쇠(160a, 160b)를 포함하여 특정 숫자휠(112)이 소정각도 회전할 때마다 특정 소리를 발생시키는 음향발생부(160a, 160b, 162)와, 이 소리쇠(160a, 160b)에서 발생한 소리를 대응하는 전기신호로 변환하는 마이크로폰(165a, 165b)과, 이 마이크로폰이 제공하는 그 아날로그 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 CPU(32)에 제공하는 AD변환기(비도시)를 포함하는 구성을 갖는다. 6 shows an example of the configuration of the automatic
자동검침부(60)의 또 다른 예인 자기식 자동검침을 위한 자동검침부(60)는, 자석(비도시)이 도 6의 음향발생부(160a)처럼 계량기의 검침 유효자리 이하의 자리를 나타내는 특정 숫자휠(112) 또는 특정 회전바늘에 배치되고, 그 자석이 소정거리 이내로 접근할 때와 벗어날 때 서로 다른 레벨의 전기신호를 출력하는 자기센서(비도시)가 도 6의 마이크로폰(165a, 165b)처럼 그 자석의 회전경로상의 특정 지점에 배치되며, 이 자기센서가 제공하는 그 아날로그 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 CPU(32)에 제공하는 AD변환기(비도시)를 포함하는 구성을 갖는 것이다. Another example of the automatic
위에서 언급한 어느 방식을 채용하든 특정 숫자휠(112) 또는 회전바늘의 1회전 완성 여부를 판단하기 위해서, 디지털 신호의 시간에 대한 변화거동을 분석하는 처리를 할 필요가 있다. 이를 위해 별도의 신호처리장치를 채용할 수도 있지만, 중복을 피하기 위해 온압보정부(30)의 CPU(32)가 그 역할을 담당하는 것이 바람직하다. In any of the above-mentioned methods, in order to determine whether a
한편, 도 7 내지 10은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 온압오차 보정장치(10)의 온도측정부(20)와 압력측정부(25)를 포함하는 온압측정부의 실제 구현 예를 도시하는 것으로서, 도 4의 절단선 A-A에서 본 단면도들이다. 도 7에 예시된 온압측정부는, 압력 측정을 위한 요소로서, 도시가스 공급관(8)과 도시가스 계량기(4) 사이에 결합되어 도시가스 공급관의 일부를 구성하는 가스관 부재(2)와, 이 가스관부재(2)에 고착되며 내부에는 한쪽 끝은 상기 가스관 부재와 연통되고 반대쪽 끝은 폐쇄된 수납공동으로 종단된 압력관로(242)가 형성되고, 나사(246a, 246b)에 의해 가스관 부재(2)에 고착되는 몸체부(240, 244, 248))와, 그 몸체부(240)의 수 납공동 안에 배치되며 주변의 압력의 크기에 대응되는 전기신호를 생성하는 압력센서(220)와, 몸체부(240) 내의 압력관로(242)의 중간에 압력관로(242)를 가로지르는 형태로 배치되어 가스관 (2)내의 도시가스의 압력은 압력센서(220)에 전달되도록 허용하나 도시가스가 압력센서(220)와 직접 접촉되는 것은 차단하는 예컨대 멤브레인(224)과 같은 격리수단과, 몸체부(240) 외부에 배치되어 압력센서(220)의 출력단과 전선(222)으로 연결되며 압력센서(220)의 출력 전기신호를 처리하여 도시가스의 압력에 대응되는 디지털 신호로 변환하는 압력신호처리부(230)를 갖는다. 사용가능한 압력센서는 측정된 기압 값을 전기신호로 변환하여 디지털 값의 형태로 제공할 수 있는 것이면 특별한 제한은 없다. 예컨대 정전용량식 압력센서, 스트레인게이지형 압력센서, 반도체 저항형 압력센서, 압전소자형 압력센서 등이 그 예가 될 수 있다. 나아가, 온압측정부는, 온도 측정을 위한 요소로서, 가스관 부재(2) 내부 또는 외부에 설치되어 주변 온도에 대응되는 전기신호로 변환하는 온도센서(210)와, 그 온도센서(210)의 출력단과 전선(212)으로 연결되며 온도센서(210)의 출력 전기신호를 처리하여 주변 온도에 대응되는 디지털 신호로 변환하는 온도신호처리부(230)를 갖는다. 도면은 압력신호처리부(230)와 온도신호처리부(230)가 같은 인쇄회로기판에 구현된 경우를 가정하여 도시한 것이다. 멤브레인(224)과 압력센서(220)의 둘레에는 오-링(O-ring)(250, 252)이 장착되어 도시가스가 외부로 누출되지 않도록 밀봉해주며, 압력센서(220)의 설치를 위해 마련된 주변 틈새는 실링재(228)로 마감된다. 사용할 수 있는 온도센서는 온도 값을 전기신호로 변환시켜 출력할 수 있은 것이면 되고, 그 예로서는 열전쌍이나 백금 등의 금속제 온도 저항 체, 비금속 온도저항체(서미스터), 반도체 온도센서, 또는 방사형 온도측정기, 메탈코어형 온도센서 등을 들 수 있다. On the other hand, Figures 7 to 10 show an actual implementation of the on-pressure measuring unit including a
도 8과 9에 예시된 온압측정부는 가스관(2) 내의 도시가스와 압력센서(220) 간의 직접적인 접촉을 차단하기 위한 수단이 더 강화된 구성이다. 도 8의 경우, 몸체부(240) 내부에 형성된 압력관로(242-1)에는 오-링(250a, 250b)으로 밀봉된 두 개의 멤브레인(250a, 250b)이 배치되고, 이들 두 멤브레인(250a, 250b) 사이에는 U-자형 압력관로가 마련되며 그 U-자형 압력관로 안에는 액상물질(226)이 채워진다. 액상물질(226)을 채워넣기 위해 몸체부(240)의 측면에는 U-자형 압력관로에 연결된 홈이 마련되며, 액상물질(226)이 그 홈을 통해 주입된 다음 마개(244)로 폐쇄되고 오-링(254)으로 그 마개(244)가 밀봉된다. 도 9는 압력관로(242-2)가 V-자형인 경우를 도시한다. 도 8과 9에서, 멤브레인(250a, 250b)과 액상물질(226)의 둘 중 어느 하나만을 채용할 수도 있을 것이다. 8 and 9 is a configuration in which the means for blocking direct contact between the city gas in the
도 10은 위 세 가지 온압측정부와 비교할 때, 온도측정부는 동일하나 압력측정부는 다른 방식으로 구성된 온압측정부를 도시한다. 압력측정부의 구성을 살펴보면, 몸체부(240, 244, 248)의 내부에는 한쪽 끝은 가스관 부재(2)와 연통되고 반대쪽 끝은 폐쇄되고 적어도 일부 구간은 직립된 압력관로(242-3)가 형성되며, 그 압력관로(242-3)의 직립구간에는 액상물질(254)이 소정레벨까지 채워지고, 그 안에 액상물질(254)에 뜨는 특성을 지닌 플로우트 위에 안치된 영구자석(248)이 배치된다. 액상물질(254)은 가스관 부재(2) 내의 압력의 변화에 대응하여 액주의 높이가 변화하는 특성을 갖는다. 또한, 가스관 부재(2) 내의 도시가스의 예상 압력변동범 위에 대응하는 액상물질(254)의 레벨변동범위 내의 대략 가운데 높이에 위치하되 몸체부(240) 외부에 자계센서(252)가 설치된다. 이 자계센서(252)는 영구자석(248)이 형성하는 자계의 세기에 대응되는 레벨의 전기신호를 출력한다. 자계센서(252)의 출력 전기신호는 압력신호처리부(230)에 제공되어 도시가스의 압력에 대응되는 디지털 신호로 변환된다. 액상물질(254)은 마개(244)와 오링(254)에 의해 밀봉된다.FIG. 10 shows the temperature measuring unit configured in the same manner as the temperature measuring unit but the pressure measuring unit in a different manner when compared with the above three temperature measuring units. Looking at the configuration of the pressure measuring unit, the inside of the body portion (240, 244, 248) one end is in communication with the
다음으로, 온압오차가 보정된 도시가스 사용량의 산출은 다음과 같은 절차로 이루어진다. 먼저, 기본모드 동작을 설명하면, 실시간으로 0시00분 경과 후 예컨대 매10분마다 1회씩 CPU(32)는 온도측정부(20)와 압력측정부(25)로부터 순시 온도(T)와 순시 압력(P) 정보를 획득하고, 상기 식 (1)을 이용하여 온압오차 보정계수(KTP)를 산출한 다음, '순시_T/P/KTP(순시_온도/압력/보정계수)'를 메모리(34)에 보관한다. 24시00분에, CPU(32)는 24시간 동안의 '순간_T/P/KTP'를 평균하여 '일평균_T/P/KTP'를 산출하고, 그 '일평균_T/P/KTP'를 날짜와 함께 메모리(34)에 보관한다. 또한, 즉시 해당 일까지의 '1개월평균_T/P/KTP'를 산출하여 보관한다. 매일매일을 기준으로 과거 1개월의 평균값을 갖고 있다가, 매월말일이 되면 말일을 기준으로 한 '1개월평균_T/P/KTP'를 해당 월의 '월평균_T/P/KTP'로 복사하여 메모리(34)에 별도로 저장해둔다. 그러나 '1개월평균_T/P/KTP'는 계속하여 매일 갱신해 간다. 여기서, '월평균_T/P/KTP'은 현재로부터 1개월 이전부터 현재(24시00분)까지의 평균이 며, 이때 1개월의 날수는 최종일이 속하는 월을 기준으로 한다. 즉, 2월3일24시00분까지의 평균이면 1개월이 28일이므로 1월7일부터 2월3일까지의 28일간의 '일평균_T/P/KTP'을 '단순 산술평균'하여 산출한다. 이상의 과정을 반복적으로 수행한다. 그리고 조작부(80)를 통해 사용자의 지시가 주어지면 그 지시내용에 따라 다음과 같은 특별모드의 동작을 수행한다. Next, the calculation of the city gas consumption with the correction of the on-pressure error is performed by the following procedure. First, the basic mode operation will be described. In real time, the
특별모드 한 가지는 가스 사용여부 확인모드이다. 이 모드는 먼저, CPU(34)는 실시간으로 0시00분 경과 후 예컨대 매30초마다 가스흐름감지부(50)를 작동하여 가스사용 여부를 확인한다. 가스흐름감지부(50)의 출력신호의 값이 직전의 값과 소정 레벨 이상 차이가 나는 현상이 예컨대 3회 연속 발생할 경우 '가스사용중'으로 판단한다. '가스사용중'이 아닐 경우에는, CPU(32)는 실시간으로 0시00분 경과 후부터 예컨대 매60분에 1회씩 온도측정부(20)와 압력측정부(25)로부터 온도(T)와 압력(P)을 확보하여 '순시_T/P/KTP'를 메모리(34)에 보관한다. '가스사용중'일 경우, CPU(32)는 실시간으로 0시00분 경과 후부터 예컨대 매6분마다 1회씩 온도(T)와 압력(P)값을 확보하여 '순간_T/P/KTP'를 메모리(34)에 보관한다. 그러한 작업을 반복하면서, CPU(32)는 24시00분에, 24시간 동안의 '순시_T/P/KTP'를 평균하여 '일평균_T/P/KTP'를 산출한다. 평균값 산출방법은 '가스사용중'의 여부에 관계없이 그 날의 모든 자료(자료수의 차이가 있을 수 있으나 최대 10x24=240개를 넘지 않음)를 산술평균한다. 샘플링 간격의 차이가 60분:6분이므로 그만큼의 가중치가 자동으로 반영 된다. 가스를 사용하지 않을 경우에도 1/10만큼의 가중치를 반영하는 이유는 '가스사용중 확인기능'의 오작동에 대비하는 것이다. 계속해서, CPU(32)는, 정상모드의 경우와 마찬가지로, '일평균_T/P/KTP'를 날짜와 함께 메모리(34)에 보관 후에, 즉시 해당 일까지의 '1개월평균_T/P/KTP'를 산출하여 마찬가지로 메모리(34)에 보관한다. 매일매일을 기준으로 과거 1개월의 평균값을 갖고 있다가, 매월말일이 되면 말일을 기준으로 한 '1개월평균_T/P/KTP'를 해당 월의 '월평균_T/P/KTP'로 복사하여 메모리(34)에 별도로 보관한다. 그러나 '1개월평균_T/P/KTP'는 계속하여 매일 갱신해 간다.One special mode is the gas check mode. In this mode, the
특별모드 한 가지는 가스 사용량 확인 모드이다. 이 모드의 수행절차는, 먼저 CPU(32)가 실시간으로 0시00분 경과 후 예컨대 매 2초마다 가스흐름감지부(50)를 작동하여 가스 사용여부를 확인한다. 가스흐름감지부(50)가 광센싱 방식으로 가스사용 여부를 확인하는 경우, 특정 숫자휠이 1회전하는 것을 확인하는 방식을 취한다. 그리고 그 특정 숫자휠의 회전수가 예컨대 1/2/4/8회전할 때마다 CPU(32)는 온도측정부(20)와 압력측정부(25)로부터 온도(T)와 압력(P) 값을 획득하여 '순시_T/P/KTP'를 산출, 보관한다. 계속해서, CPU(32)는 24시00분에, 24시간 동안의 '순시_T/P/KTP'를 평균하여 '일평균_T/P/KTP'와 그날의 '일일사용량'을 산출하여 같이 보관한다. 평균하는 방법은 그날의 모든 자료를 산술평균한다. '일일사용량'을 같이 보관하는 것은 월평균계산에 사용할 가중치로 사용하기 위함이다. CPU(32)는 ' 일평균_T/P/KTP'를 날짜와 함께 메모리(34)에 보관 후에, 즉시 해당 일까지의 '1개월평균_T/P/KTP'를 산출하여 다시 메모리(34)에 보관한다. '1개월평균_T/P/KTP'는 계속하여 매일 갱신해 간다. One special mode is gas usage mode. In this mode, the
이상과 같은 동작모드들을 통해 획득된 온압오차보정계수를 자동검침부(60)가 제공하는 자동검침값에 반영하면 온압오차가 보정된 사용량의 산출이 가능해진다. 이와 같은 각 동작모드의 실행내용은 프로그램으로 작성되어 온압오차보정부(32)에 미리 설치된다. 온압오차가 보정된 사용량 정보(보정 전 자동검침값, 온압오차보정계수, 보정된 사용량 등)는 각 수용가 정보와 함께 통신부(90)를 통해 로컬 무선중계기(92)에 전송되고, 로컬 무선중계기(92)는 담당 지역 내의 각 각 수용가로부터 수집된 정보를 통신망(94)을 통해 도시가스공급자의 컴퓨터(96)에 전송한다. When the on-pressure error correction coefficient obtained through the operation modes as described above is reflected in the auto-reading value provided by the automatic
이상에서 설명한 본 발명은 온도나 압력의 차이로 인해 발생되는 도시가스 판매량의 오차량을 최소화시킴으로써 요금 가스 요금산정의 적정성과 합리성을 제고할 수 있다. 특히, 도시가스의 온도와 압력을 각 계량기와 매우 가까운 지점에서 측정함으로써, 보다 정확한 온압오차의 보정이 가능한 장점이 있다. 아울러 도시가스의 사용여부 또는 사용량에 상응하는 가중치를 적용하여 온압오차를 보정하는 방법을 취함으로써, 보다 정확한 온압오차를 가능하게 해준다. 그 결과 가스 요금에 대한 소비자의 신뢰를 더욱 높일 수 있을 것이다. The present invention described above can improve the adequacy and rationality of the rate gas billing by minimizing the amount of error in city gas sales generated by the difference in temperature or pressure. In particular, by measuring the temperature and pressure of the city gas at a point very close to each meter, there is an advantage that it is possible to correct the temperature error more accurate. In addition, by applying a weight corresponding to the use of city gas or the amount of use, a method of correcting the pressure error is made possible, which enables more accurate pressure error. As a result, consumer confidence in gas rates will be further increased.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 명확히 인지할 수 있을 것이다. Although the present invention has been described above according to an embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121213 Year of fee payment: 6 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140228 Year of fee payment: 7 |
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J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_DEFENSIVE REQUESTED 20131107 Effective date: 20150430 Free format text: TRIAL NUMBER: 2013100002941; TRIAL DECISION FOR CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_DEFENSIVE REQUESTED 20131107 Effective date: 20150430 |
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J204 | Request for invalidation trial [patent] | ||
J206 | Request for trial to confirm the scope of a patent right | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150827 Year of fee payment: 8 |
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J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_DEFENSIVE REQUESTED 20150710 Effective date: 20151228 Free format text: TRIAL NUMBER: 2015100003878; TRIAL DECISION FOR CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_DEFENSIVE REQUESTED 20150710 Effective date: 20151228 |
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J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20150710 Effective date: 20160622 |
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J2X1 | Appeal (before the patent court) |
Free format text: INVALIDATION |
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J202 | Request for trial for correction [limitation] | ||
J121 | Written withdrawal of request for trial | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2016105000128; TRIAL DECISION FOR CORRECTION REQUESTED 20161109 Effective date: 20170317 |
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J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2016200005415; JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20160720 Effective date: 20170616 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |