KR20080099565A - Automatic meter reading method using power line communication(plc) through a neutral line - Google Patents

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KR20080099565A
KR20080099565A KR1020070045273A KR20070045273A KR20080099565A KR 20080099565 A KR20080099565 A KR 20080099565A KR 1020070045273 A KR1020070045273 A KR 1020070045273A KR 20070045273 A KR20070045273 A KR 20070045273A KR 20080099565 A KR20080099565 A KR 20080099565A
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김민호
김종령
김현식
이준희
이해연
허정섭
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Abstract

A remote checking method of power line communications base is provided to check all kinds of the meters like a power, a gas, and waterworks of a consumer using an inductive coupler. A data meter-inspected in a consumer(100) is transmitted to the first data acquisition unit by the low-voltage power line(110) communications. Data collected in the first data acquisition unit is transmitted to the second data acquisition unit of high position by the power line communications using a ground wire(140) installed in an electric pole. The second data acquisition unit unites with an optical cable, a coaxial cable, a telephone and a communications exclusive LAN installed for data communications of the high speed communications exclusive back born(103). The second data acquisition unit delivers the collected data to a remote checking server(104).

Description

중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침 방법 {Automatic Meter Reading method using Power Line Communication(PLC) through a neutral Line}Remote meter reading method based on power line communication using neutral wire {Automatic Meter Reading method using Power Line Communication (PLC) through a neutral Line}

도 1은 종래의 저압 전력선 통신을 이용한 원격검침 시스템의 구성도 1 is a configuration of a remote meter reading system using a conventional low-voltage power line communication

도 2는 종래의 저압 전력선 통신과 무선 통신방식을 이용한 원격검침 시스템의 구성도2 is a block diagram of a remote meter reading system using a conventional low-voltage power line communication and wireless communication method

도 3은 종래의 저압, 고압 전력선 통신을 이용한 원격검침 시스템의 구성도3 is a configuration diagram of a remote meter reading system using a conventional low-voltage, high-voltage power line communication

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침 시스템의 구성을 예시한 도면4 is a diagram illustrating a configuration of a remote meter reading system based on power line communication using a neutral wire according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 1차 데이터 수집 장치와 비접촉식 커플러의 연결 구조를 예시한 도면5 is a diagram illustrating a connection structure between a primary data collection device and a contactless coupler according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 2차 데이터 수집 장치와 비접촉식 커플러의 연결 구조를 예시한 도면6 is a diagram illustrating a connection structure of a secondary data acquisition device and a contactless coupler according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비접촉식 커플러의 중성선 연결 구조를 예시한 도면7 is a view illustrating a neutral connection structure of a contactless coupler according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 어스 코일의 배전접지 연결 구조를 예시한 도면8 is a diagram illustrating a distribution ground connection structure of an earth coil according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 어스 코일의 등가회로를 도시한 도면9 illustrates an equivalent circuit of an earth coil according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 수용가 110 : 저압 전력선100: customer 110: low voltage power line

120 : 가공선 130 : 가공지선120: overhead line 130: overhead line

140 : 중성선 105 : 비접촉식 커플러140: neutral wire 105: contactless coupler

132 : 어스 코일 133 : 접지봉132: Earth coil 133: ground rod

본 발명은 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전주에 가설되어 있는 중성선에 비접촉식 커플러(inductive coupler)를 이용한 전력선 통신을 기반으로 수용가의 전력, 가스, 수도 등과 같은 각종 계량기를 원격 검침하는 방법에 관한 것이다. 각 수용가에서 검침된 데이터는 저압 전력선 통신으로 1차 데이터 수집장치에 전달되고, 상기 1차 데이터 수집장치에 수집된 데이터는 전주에 가설되어 있는 중성선을 통해 상위의 2차 데이터 수집장치에 전달되는 것을 특징으로 한다. 상기 2차 데이터 수집장치는 고속통신 전용 회선망(back born)의 데이터 통신을 위해 설치된 광케이블, 동축케이블과 전화 및 통신전용 LAN과 결합하여 수집된 데이터를 원격검침 서버에 전송하는 것을 특징으로 한다.  The present invention relates to a remote meter reading method based on power line communication using a neutral line, and more particularly, based on power line communication using an inductive coupler on a neutral line hypothesized in Jeonju. The present invention relates to a method of remotely reading various meters. The data read at each customer is transmitted to the primary data collection device by low voltage power line communication, and the data collected by the primary data collection device is transferred to the upper secondary data collection device through the neutral wire hypothesized in Jeonju. It features. The secondary data collection device is characterized by transmitting the data collected by combining the optical cable, coaxial cable and telephone and communication dedicated LAN installed for data communication of the high-speed communication dedicated line network (back born) to the remote meter reading server.

일반적으로, 원격검침 시스템(Automatic Meter Reading system : AMR)이란 수용가 에서 사용되는 각종 에너지(예컨대 전기, 수도, 가스, 온수, 방범, 방재 등)의 사용량을 검침하여, 검침원이 직접 방문하지 않고 유,무선 통신을 이용하여 데이터를 서버로 전송하고 처리하는 것으로써, 최근에는 상기에 언급된 에너지 외에 광범위한 계통에서 사용되고 있다. In general, an automatic meter reading system (AMR) is used to measure the amount of energy used in the consumer (eg, electricity, water, gas, hot water, crime prevention, disaster prevention, etc.), so that the meter reader does not visit directly. By transmitting and processing data to a server using wireless communication, it is recently used in a wide range of systems in addition to the energy mentioned above.

특히, 유선통신 방식들 중 전력선 통신(Power Line Communication)을 기반으로 하는 원격검침 시스템은 기존 포설된 망 중에서 가장 넓은 분포도를 갖는 전력선을 이용하여 통신신호를 전달하는 것으로써, 전력선을 이용한 통신기술의 발전으로 인하여 새로운 통신망으로 관심을 받게 되었고, 각 가정의 홈 네트워크나 전력소비 감시제어 또는 인터넷 통신 등의 여러 응용분야에 적용되어 별도의 통신선을 사용하지 않고 초고속 통신망을 구축할 수 있기 때문에 향후 전력선 통신은 더욱 발전될 전망이다.In particular, the remote meter reading system based on power line communication among wired communication methods transmits a communication signal by using a power line having the widest distribution among existing networks. Due to the development, it has attracted attention as a new communication network, and it can be applied to various applications such as home network, power consumption monitoring, control, or internet communication in each home, so that it is possible to establish a high-speed communication network without using a separate communication line. Will be further developed.

현재, 전력선 통신을 기반으로 하는 다양한 원격검침 시스템이 제안되고 있는바,Currently, various remote meter reading systems based on power line communication have been proposed.

도 1은 종래의 저압 전력선 통신을 이용한 원격검침 시스템의 구성도로써, 이에 도시한 바와 같이, 각각의 수용가(100)에서 검침된 데이터는 저압 전력선(110)을 이용한 전력선 통신 방식으로 1차 데이터 수집장치(111)에 전송되고, 상기의 1차 데이터 수집장치(101)는 고속통신 전용 회선망(back born)(103)의 데이터 통신을 위해 설치된 광케이블, 동축케이블과 전화 및 통신전용 LAN(140)과 연결되어 수집된 데이터를 원격검침 서버(104)에 전송하여 원거리의 관리회사에서 검침하게 된다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional remote meter reading system using low voltage power line communication. As shown in FIG. 1, data read from each customer 100 is collected by primary power line communication using low voltage power line 110. The primary data collection device 101 is transmitted to the device 111, the optical cable, coaxial cable and telephone and communication LAN (140) installed for data communication of the high-speed communication back born (103) The connected and collected data is transmitted to the remote meter reading server 104 to be read at a remote management company.

그러나 도 1과 같은 원격검침 시스템은 각각의 1차 데이터 수집장치 모두가 고속통신 전용 회선망에 연결되어 있기 때문에, 막대한 통신망 사용료가 관리회사에 청구 되고 있다. However, in the remote meter reading system as shown in FIG. 1, since each primary data collection device is connected to a dedicated high-speed communication network, a huge communication network fee is charged to the management company.

도 2는 종래의 저압 전력선 통신과 무선 통신방식을 이용한 원격검침 시스템의 구성도로써, 이에 도시한 바와 같이, 각각의 수용가(100)에서 검침된 데이터는 저압 전력선(110)을 이용한 전력선 통신 방식으로 1차 데이터 수집장치(101)에 전송되고, 상기의 1차 데이터 수집장치(101)는 수집된 검침 데이터를 무선으로 무선중계기(107)에 전송하고, 무선중계기는 각각의 1차 데이터 수집장치로부터 수집되는 검침 데이터를 무선으로 원격검침 서버(104)에 전송하여 원거리의 관리회사에서 검침하게 된다. 2 is a configuration diagram of a remote meter reading system using a conventional low voltage power line communication and a wireless communication method, as shown in FIG. 2, the data read from each consumer 100 is a power line communication method using a low voltage power line 110. The primary data collecting device 101 is transmitted to the primary data collecting device 101, and the primary data collecting device 101 transmits the collected metering data wirelessly to the wireless repeater 107, and the wireless repeater from each primary data collecting device. The meter reading data collected is wirelessly transmitted to the remote meter reading server 104 to be read at a remote management company.

그러나, 도 2와 같은 저압 전력선 통신과 무선 통신방식을 이용한 원격검침 시스템은 무선통신에 의한 통신의 신뢰성에 한계가 있으며, 막대한 무선통신 설치 비용이 소요된다.However, the remote meter reading system using the low voltage power line communication and the wireless communication method as shown in FIG. 2 has a limitation in the reliability of the communication by the wireless communication, and requires a huge wireless communication installation cost.

도 3은 종래의 저압, 고압 전력선 통신을 이용한 원격검침 시스템의 구성도로써, 각각의 수용가(100)에서 검침된 데이터는 저압 전력선(110)을 이용한 전력선 통신 방식으로 1차 데이터 수집장치(101)에 전송되고, 고압선로 결합 장치(도면 내 도시 안됨)를 이용하여 고압선(120)에 연결된 상기의 1차 데이터 수집장치(101)는 고압 전력선 통신방식을 이용하여 수집된 데이터를 원격검침 서버(104)에 전송하여 원거리의 관리회사에서 검침하게 된다. 3 is a block diagram of a conventional remote meter reading system using low-voltage, high-voltage power line communication, the data read in each customer 100 is the primary data collection device 101 by the power line communication method using the low-voltage power line 110 The primary data collection device 101 connected to the high voltage line 120 by using a high voltage line coupling device (not shown in the drawing) is connected to the high voltage line 120. ) Is read by a remote management company.

그러나, 도 3과 같은 종래의 저압, 고압 전력선 통신을 이용한 원격검침 시스템은 고전압이 인가되어 있고, 절연성이 취약한 가공선을 사용하고 있기 때문에 전력선 통신 시스템을 연결시키기가 어려우며, 전력선이 전용 통신선으로 설계, 설치 및 운용되고 있지 않기 때문에 다양한 종류의 전기부하들이 복잡하게 연결됨에 따라 전력 전달 시 생성되는 간섭현상으로 인한 통신의 신뢰성에 문제점이 있다.However, in the conventional remote meter reading system using low voltage and high voltage power line communication as shown in FIG. 3, it is difficult to connect a power line communication system because a high voltage is applied and an insulated overhead line is used, and the power line is designed as a dedicated communication line. Since they are not installed and operated, various types of electrical loads are complicatedly connected, and thus there is a problem in reliability of communication due to interference generated during power transmission.

따라서 본 발명의 목적은, 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전주에 가설되어 있는 중성선에 비접촉식 커플러(inductive coupler)를 이용한 전력선 통신을 기반으로 수용가의 전력, 가스, 수도 등과 같은 각종 계량기를 검침하는 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention relates to a remote meter reading method based on power line communication using a neutral wire, and more specifically, to power and gas based on power line communication using an inductive coupler on a neutral wire hypothesized in Jeonju. The present invention provides a method for reading various meters such as water and water.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법은 각 수용가에서 검침된 데이터는 저압 전력선 통신으로 1차 데이터 수집장치에 전달되고, 상기 1차 데이터 수집장치에 수집된 데이터는 전주에 가설되어 있는 중성선을 이용한 전력선 통신으로 상위의 2차 데이터 수집장치에 전달되는 것을 특징으로 한다. In the power meter communication-based remote metering method using the neutral line of the present invention for achieving the above object, the data read from each customer is transferred to the primary data collection device in the low-voltage power line communication, the data collected by the primary data collection device It is characterized in that the power line communication using a neutral wire hypothesized in Jeonju is transmitted to the upper secondary data collection device.

상기 2차 데이터 수집장치는 고속통신 전용 회선망(back born)의 데이터 통신을 위해 설치된 광케이블, 동축케이블과 전화 및 통신전용 LAN과 결합하여 수집된 데이터를 원격검침 서버에 전송하는 것을 특징으로 한다. The secondary data collection device is characterized by transmitting the data collected by combining the optical cable, coaxial cable and telephone and communication dedicated LAN installed for data communication of the high-speed communication dedicated line network (back born) to the remote meter reading server.

또한 본 발명은 중성선을 경유하여 연결된 상기 1, 2차 데이터 수집장치 사이의 중성선에 연결된 배전접지에 의해 통신신호가 감쇄되는 것을 방지하기 위해 배전접지선과 접지봉 사이에 높은 임피던스 성분을 갖는 어스 코일(earth coil)을 직렬연결하여, 낙뢰와 같은 저주파 성분은 접지로 통과시켜서 배전접지 고유의 기능을 유지 하며, 고주파 성분인 전력선 통신신호는 차단하여 1, 2차 데이터 수집장치 간의 중성선을 이요한 전력선 통신 신뢰성을 상당히 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is an earth coil having a high impedance component between the distribution ground line and the ground rod in order to prevent the communication signal from being attenuated by the distribution ground connected to the neutral wire between the primary and secondary data collection devices connected via the neutral wire (earth) By connecting the coils in series, low frequency components such as lightning strikes are passed through to the ground to maintain the unique function of the distribution ground, and high-frequency power line communication signals are cut off, thereby eliminating the neutral line between the primary and secondary data collection devices. Characterized in that can be significantly improved.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법에 대해서 상세하게 설명기로 한다.Hereinafter, a remote meter reading method based on power line communication using a neutral wire according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침 시스템의 구성을 예시한 도면으로써, 본 발명에 따른 중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침은 수용가(100)에서 검침된 데이터를 저압 전력선 통신을 이용하여, 종래의 전력선 통신용 데이터 송수신 장치(예컨대 전력선 통신용 모뎀)와 같은 기능을 갖는 1, 2차 데이터 수집장치(101, 106)로 전송하고, 1차 데이터 수집장치(101)에 수집된 검침 데이터는 전주에 가설되어 있는 중성선(150)에 연결된 비접촉식 커플러(105)를 통하여 중성선에 인가된다. 상기의 중성선에 인가된 검침 데이터는 중성선을 이용한 전력선 통신으로 2차 데이터 수집장치(106)에 전송되고, 상기의 2차 데이터 수집장치(111)는 고속통신 전용 회선망(back born)(103)의 데이터 통신을 위해 설치된 광케이블, 동축케이블과 전화 및 통신전용 LAN(140)과 연결되어 수집된 데이터를 원격검침 서버(104)에 전송하여 원거리의 관리회사에서 검침하게 된다.4 is a diagram illustrating a configuration of a remote meter reading system based on power line communication using a neutral line according to an embodiment of the present invention, the remote meter reading based on power line communication using a neutral line according to the present invention is the data read from the customer (100) Is transmitted to the primary and secondary data collection devices 101 and 106 having the same function as the conventional data transmission / reception device (for example, the power line communication modem) using low voltage power line communication, and the primary data collection device 101. The meter reading data collected at is applied to the neutral wire through the non-contact coupler 105 connected to the neutral wire 150 hypothesized on the pole. The meter reading data applied to the neutral wire is transmitted to the secondary data collecting device 106 by power line communication using the neutral wire, and the secondary data collecting device 111 is connected to the high speed communication back network 103. Optical data, coaxial cable installed for data communication and telephone and communication dedicated LAN 140 is transmitted to the remote metering server 104 to collect the data collected by the remote management company to read.

본 발명에서 제안된 중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침 방법은 1, 2차 데이터 수집장치(101, 106)간에 전주에 가설되어 있는 중성선을 이용한 전력선 통신으로 데이터를 전송하고, 2차 데이터 수집장치(106) 만이 데이터 통신망(103)에 연결되어 있기 때문에, 도 1에 도시된 종래의 저압 전력선 통신을 이용한 원격검침 방법에 비해 통신망 사용료를 현저히 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하며, 이론적으로 전압 전류가 거의 없는 중성선을 이용하기 때문에, 도 2에 도시된, 종래의 저압 전력선 통신과 무선 통신방식을 이용한 원격검침 방법과, 도 3에 도시된, 종래의 저압, 고압 전력선 통신을 이용한 원격검침 방법에 비해 설치가 용이한 것을 특징으로 한다.In the remote meter reading method based on the power line communication using the neutral wire proposed in the present invention, the data is transmitted by the power line communication using the neutral wire hypothesized on the pole between the primary and secondary data collecting devices 101 and 106, and the secondary data collecting device. Since only 106 is connected to the data communication network 103, it is possible to significantly reduce the network fee compared to the conventional remote reading method using the conventional low voltage power line communication shown in FIG. Since a neutral wire is used, the remote metering method using the conventional low voltage power line communication and the wireless communication method shown in FIG. 2 and the remote metering method using the conventional low voltage and high voltage power line communication shown in FIG. It is characterized by easy installation.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 1차 데이터 수집 장치와 비접촉식 커플러(105)의 연결 구조를 예시한 도면으로써, 1차 데이터 수집장치(101)와 비접촉식 커플러(105)는 신호선(111)으로 연결되어 있다. 수용가(100)의 계량기(105)에서 검침된 데이터는 저압 전력선(110)을 이용한 전력선 통신으로 1차 데이터 수집장치(101)에 전송되며, 1차 데이터 수집장치에 수집된 검침 데이터는 신호선(111)을 통해 상기의 비접촉식 커플러로 전송되어 중성선(150)에 인가된다. 상기의 비접촉식 커플러는 한국등록특허 제 10-0542137호(전력선 통신용 비접촉식 자기 유도성 장치의 구조와 그 제조 방법)가 등록되어 있는 바, 5 is a view illustrating a connection structure between the primary data collection device and the contactless coupler 105 according to an embodiment of the present invention, wherein the primary data collection device 101 and the contactless coupler 105 are connected to the signal line 111. It is connected. The data read by the meter 105 of the customer 100 is transmitted to the primary data collecting device 101 by power line communication using the low voltage power line 110, and the metering data collected by the primary data collecting device is a signal line 111. Is transmitted to the contactless coupler and applied to the neutral 150. The non-contact coupler is registered Korean Patent No. 10-0542137 (the structure of the contactless magnetic inductive device for power line communication and its manufacturing method),

이는 1차 데이터 수집장치(101)의 전기신호를 중성선(150)에 유도기전력(렌쯔의 법칙)을 이용하여 통신 주파수를 송신할 수 있게 한다. This allows the electrical signal of the primary data collection device 101 to be transmitted to the neutral line 150 using an induced electromotive force (Lenz's law).

또한 중성선(150)에 인가되어 있는 통신신호를 상기 언급한 방법으로 신호선(111)에 유도하여 데이터 수집장치에 수신할 수 있게 한다.In addition, the communication signal applied to the neutral line 150 is guided to the signal line 111 by the above-mentioned method to be received by the data collection device.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 2차 데이터 수집 장치와 비접촉식 커플러의 연결 구조를 예시한 도면으로써, 2차 데이터 수집장치(106)와 비접촉식 커플러(105) 는 신호선(111)으로 연결되어 있으며, 상기의 2차 데이터 수집장치(106)는 고속통신 전용 회선망(back born)(103)의 데이터 통신을 위해 설치된 광케이블, 동축케이블과 전화 및 통신전용 LAN(140)과 연결되어 있다. 6 is a view illustrating a connection structure between a secondary data collection device and a contactless coupler according to an embodiment of the present invention, wherein the secondary data collection device 106 and the contactless coupler 105 are connected by a signal line 111. The secondary data collection device 106 is connected to an optical cable, a coaxial cable, a telephone and a communication LAN 140 installed for data communication of a high speed communication back-born 103.

수용가(100)의 계량기(105)에서 검침된 검침 데이터는 저압 전력선(110)을 이용한 전력선 통신으로 2차 데이터 수집장치(106)에 전송되며, 도 4와 도 5에 도시된, 1차 데이터 수집장치(101)에 수집된 검침 데이터는 전주에 가설되어 있는 중성선을 통해 전송되고, 상기의 비접촉식 커플러의 유도기전력에 의해 신호선(111)에 인가되어 2차 데이터 수집장치(106)에 전송된다. The meter reading data read by the meter 105 of the customer 100 is transmitted to the secondary data collection device 106 by power line communication using the low voltage power line 110, and the primary data collection shown in FIGS. 4 and 5. The meter reading data collected by the device 101 is transmitted through the neutral wire hypothesized on the pole, and is applied to the signal line 111 by the induced electromotive force of the contactless coupler and transmitted to the secondary data collection device 106.

2차 데이터 수집장치에 수집된 모든 검침 데이터는 고속 통신 전용선(140)에 연결되어 있는 신호선(112)을 통해 원격검침 서버(104)에 전송하여 원거리의 관리회사에서 검침하게 된다.All meter reading data collected in the secondary data collection device is transmitted to the remote meter reading server 104 via the signal line 112 connected to the high-speed communication dedicated line 140 to be read by the remote management company.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 종래의 비접촉식 커플러(105)를 중성선(150)에 연결한 구조를 예시한 도면으로써, 상기의 비접촉식 커플러는 한국등록특허 제 10-0542137호(전력선 통신용 비접촉식 자기 유도성 장치의 구조와 그 제조 방법)가 등록되어 있는 바,7 is a view illustrating a structure in which a conventional contactless coupler 105 according to an embodiment of the present invention is connected to a neutral wire 150, wherein the contactless coupler is Korean Patent No. 10-0542137 (contactless magnetic for power line communication). The structure of the inductive device and its manufacturing method) are registered,

비접촉식 커플러는 한 개의 자성체(125)를 중성선(150)에 결합하고, 이 자성체에 신호선을 권선하여 BNC나 SMA 형태의 연결단자(115)를 구성하고 전력선 통신용 데이터 수집 장치(101, 106)의 신호단자와 연결되는 구조를 갖는다. 또한 그 내경부에 중성선(150)이 관통하여 설치가 용이하도록 높이 방향(z축)으로 절단하여 분리되는 구조로 이루어져 있다. The non-contact coupler couples one magnetic body 125 to the neutral wire 150 and winds a signal line on the magnetic material to form a connection terminal 115 of a BNC or SMA type and a signal of the data collection device 101 or 106 for power line communication. It has a structure that is connected to the terminal. In addition, the neutral wire 150 penetrates the inner diameter portion thereof, and has a structure in which the neutral wire 150 is cut and separated in the height direction (z-axis) to facilitate installation.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 어스 코일의 배전접지 연결 구조를 예시한 도면으로써, 어스 코일(132)은 배전접지선(131)과 접지봉(133) 사이에 직렬로 연결되어 있다.8 is a diagram illustrating a distribution ground connection structure of an earth coil according to an embodiment of the present invention, wherein the earth coil 132 is connected in series between a distribution ground line 131 and a ground rod 133.

고압 가공선(120)과 저압 전력선(110)은 동일한 중성선(150)을 사용하며, 상기의 중성선은 가공지선(130)과 연결된 다중 접지방식이 사용된다. 본 발명에서 제안된, 중성선을 이용한 전력선 통신은 1, 2차 데이터 수집장치간의 전력선 통신 선로로 전주에 가설되어 있는 중성선을 사용하며, 상기의 중성선에 인가된 통신신호가 접지선(131)을 통해 영전위인 그라운드(ground)로 손실되어 1, 2차 데이터 수집장치(101, 106)간의 통신 속도와 통신 거리를 감소시킬 수 있다. The high voltage overhead line 120 and the low voltage power line 110 use the same neutral wire 150, and the neutral wire is a multiple grounding method connected to the overhead line 130. Proposed in the present invention, power line communication using a neutral wire uses a neutral wire hypothesized as a power line communication line between the primary and secondary data collection device, the communication signal applied to the neutral wire through the ground line 131 It can be lost to the above ground (ground) to reduce the communication speed and the communication distance between the primary and secondary data collection device (101, 106).

따라서 본 발명에서는 어스 코일(132)을 배전접지선(131)와 접지봉(133) 사이에 직렬로 연결시켜, 전력선 통신 주파수 대역의 임피던스를 증가시켜 중성선에 인가된 통신신호가 접지선을 통해 손실되는 것을 차단할 수 있도록 구성되었다. Therefore, in the present invention, the earth coil 132 is connected in series between the distribution grounding line 131 and the grounding rod 133, thereby increasing the impedance of the power line communication frequency band to block the communication signal applied to the neutral line from being lost through the ground line. It was configured to be.

상기의 어스 코일(132)은 인덕턴스(inductance) 성분을 갖는 인덕터(inductor)로써, 저주파 대역은 통과 시키고 고주파 대역은 차단하는 인덕터 고유의 전자기적 특성을 이용한 것이다. 따라서 배전접지 본래 기능인 저주파 성분의 낙뢰나 누전에 의한 전압 전류는 통과되고 고주파 성분인 전력선 통신 신호는 차단하게 되며, 차단하고자 하는 주파수에 범위를 고려하여 상기의 인덕턴스 값은 적절하게 설계되어야 한다.The earth coil 132 is an inductor having an inductance component, and uses an inductor-specific electromagnetic characteristic that passes a low frequency band and blocks a high frequency band. Therefore, the voltage current caused by lightning or leakage of the low frequency component, which is the original function of the distribution ground, is passed, and the power line communication signal, which is a high frequency component, is blocked, and the inductance value should be appropriately designed in consideration of the range of the frequency to be blocked.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 어스 코일의 등가회로를 도시한 도면으로써, 이에 도시한 바와 같이, 접지선(131)과 접지봉(133) 사이에 직렬로 연결되어 있는 어 스 코일(132)은 인덕턴스 성분을 갖는 인덕터지만, 실제 인덕터 소자에서는 인덕턴스(L), 커패시턴스(C), 저항(Rs, Rp) 성분이 직병렬로 연결이 되어 혼재해 있다.9 is a diagram illustrating an equivalent circuit of an earth coil according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the earth coil 132 connected in series between the ground wire 131 and the ground rod 133 is illustrated in FIG. Although an inductor has an inductance component, inductors (L), capacitances (C), and resistors (Rs, Rp) are connected in series in parallel in actual inductor elements.

상기의 커패시턴스와 저항 성분은 실제 커패시터와 저항 소자에 의해서 발생되는 것이 아니라, 어스 코일에서 발생하는 기생성분으로써, 상기의 어스 코일은 저주파 성분은 통과시키고, 고주파 성분은 차단시키는 특성을 갖지만, 커패시터는 어스 코일과 반대의 기능을 갖는다. 즉, 저주파 성분은 차단시키고, 고주파 성분은 통과시키는 특성을 갖는다. The capacitance and resistance components are not generated by actual capacitors and resistor elements, but are parasitic components generated in the earth coils. The earth coils have characteristics of passing low frequency components and blocking high frequency components. Has the opposite function as the earth coil. In other words, the low frequency component is blocked and the high frequency component is passed.

따라서 어스 코일은 기생 커패시턴스 성분이 최대한 작게 설계되어야 하며, 저항성분 또한 배전접지 저항치에 영향을 미치지 않을 만큼 작게 설계되어야 한다. Therefore, the earth coil should be designed with the parasitic capacitance component as small as possible, and the resistance component should be designed so small as not to affect the distribution ground resistance.

또한 상기의 어스 코일은 배전설비 시공방법에 규정된 접지스리브(210) 또는 이와 동등한 방법으로, 한쪽 끝은 가공지선측 접지선(131)과 다른 한쪽 끝은 접지봉 리드선(134)과 연결된다.In addition, the earth coil is a ground rib 210 or the equivalent method defined in the distribution facility construction method, one end is connected to the ground wire side ground wire 131 and the other end is connected to the ground rod lead wire 134.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

위에서 설명하고 있는 본 발명에 따른 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법은, 다음과 같은 효과를 갖는다.The above-described remote meter reading method based on power line communication using a neutral wire according to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은, 1, 2차 데이터 수집장치(101, 106)간에 중성선을 이용한 전력선 통신으로 데이터를 전송하고, 2차 데이터 수집장치(106) 만이 데이터 통신망(103)에 연결되어 있기 때문에, 도 1에 도시된 종래의 저압 전력선 통신을 이용한 원격검침 방법에 비해 통신망 사용료를 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.First, since the present invention transmits data through power line communication using a neutral wire between the primary and secondary data collection devices 101 and 106, and only the secondary data collection device 106 is connected to the data communication network 103, Compared to the remote metering method using the conventional low voltage power line communication shown in Figure 1 has the effect that can significantly reduce the network fee.

둘째, 본 발명은, 이론적으로 전압 전류가 거의 없는 중성선(150)을 이용하기 때문에, 도 2에 도시된, 종래의 저압 전력선(110) 통신과 무선 통신방식을 이용한 원격검침 방법과, 도 3에 도시된, 종래의 저압, 고압 전력선 통신을 이용한 원격검침 방법에 비해 설치공정이 용이한 효과가 있다. Secondly, since the present invention uses a neutral line 150 that theoretically has almost no voltage and current, the remote meter reading method using the conventional low voltage power line 110 communication and the wireless communication method shown in FIG. As shown, the installation process is easy compared to the conventional remote metering method using a low voltage, high voltage power line communication.

셋째, 본 발명은, 어스 코일(132)을 배전접지선(131)와 접지봉(133) 사이에 직렬로 연결시켜, 중성선에 인가된 통신신호가 접지선을 통해 손실되는 것을 차단함으로써 전력선 통신의 속도 및 거리를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Third, the present invention, by connecting the earth coil 132 between the distribution ground line 131 and the ground rod 133 in series, to prevent the communication signal applied to the neutral line from being lost through the ground line, the speed and distance of power line communication There is an effect that can increase.

Claims (5)

수용가에서 사용되는 각종 에너지(예컨대 전기, 수도, 가스, 온수, 방범, 방재 등)의 사용량을 원격 검침하고, 전력선 통신용 데이터 송수신 장치(예컨대 전력선 통신 모뎀)간의 통신 목적으로, 전주에 가설된 중성선을 이용한 전력선 통신을 이용하는 것을 특징으로 하는 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법 Neutral lines hypothesized on electric poles are used for remote meter reading of the amount of energy used in the consumer (eg, electricity, water, gas, hot water, crime prevention, disaster prevention, etc.), and for the purpose of communication between power line communication data transmission / reception devices (eg, power line communication modems). Remote meter reading method based on power line communication using neutral line, characterized in that using power line communication 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중성선을 이용한 전력선 통신은 비접촉식 커플러(inductive coupler)를 이용한 전력선 통신을 기반으로 1,2차 데이터 수집 장치간의 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법The power line communication using the neutral line is a remote meter reading method based on power line communication using the neutral line, characterized in that for transmitting data between the primary and secondary data collection device based on the power line communication using a non-contact coupler (inductive coupler) 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 1차 데이터 수집장치는 각 수용가에서 검침된 데이터를 저압 전력선 통신으로 전송받고, 상기 1차 데이터 수집장치에 수집된 데이터는 중성선을 이용한 전력선 통신으로 상기의 2차 데이터 수집장치에 전달되는 것을 특징으로 하는 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법The primary data collection device receives the data read from each customer by low voltage power line communication, the data collected by the primary data collection device is transmitted to the secondary data collection device by power line communication using a neutral wire. Remote metering method based on power line communication using neutral wire 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 2차 데이터 수집장치는 각 수용가에서 검침된 데이터를 저압 전력선 통 신으로 전송받고, 상기 1차 데이터 수집장치에 수집된 데이터를 중성선을 이용한 전력선 통신으로 전송받으며, 고속통신 전용 회선망(back born)의 데이터 통신을 위해 설치된 광케이블, 동축케이블과 전화 및 통신전용 LAN과 결합하여 수집된 데이터를 원격검침 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법The secondary data collecting device receives the data read from each customer by low voltage power line communication, and receives the data collected by the primary data collecting device by power line communication using a neutral wire, and is a high-speed communication dedicated backbone network (back born) Power meter communication-based remote metering method using a neutral line, characterized in that the data collected by combining the optical cable, coaxial cable and telephone and LAN for data transmission to the remote metering server 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 중성선을 이용한 전력선 통신의 속도 및 거리를 증가시키는 목적으로, 배전접지선과 접지봉 사이에 어스 코일(earth coil)을 직렬로 연결시켜 전력선 통신 주파수 대역의 임피던스를 증가시키는 것을 특징으로 하는 중성선을 이용한 전력선 통신기반의 원격검침 방법In order to increase the speed and distance of power line communication using a neutral line, a power line communication using a neutral line is characterized by increasing the impedance of the power line communication frequency band by connecting an earth coil in series between the distribution ground line and the ground rod. Based remote metering method
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