KR20080114143A - 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템 - Google Patents

메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20080114143A
KR20080114143A KR1020070063424A KR20070063424A KR20080114143A KR 20080114143 A KR20080114143 A KR 20080114143A KR 1020070063424 A KR1020070063424 A KR 1020070063424A KR 20070063424 A KR20070063424 A KR 20070063424A KR 20080114143 A KR20080114143 A KR 20080114143A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
monitor terminal
measurement module
data
real
electricity
Prior art date
Application number
KR1020070063424A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100911179B1 (ko
Inventor
이민구
강정훈
유준재
배정영
김영익
윤정호
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020070063424A priority Critical patent/KR100911179B1/ko
Publication of KR20080114143A publication Critical patent/KR20080114143A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100911179B1 publication Critical patent/KR100911179B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/10Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템으로서, 각 전기 사용 기기와 전원 사이에 배치되어 각 기기별 전기 사용 데이터를 측정하는 하나 이상의 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 각 기기별 전기 사용 데이터를 수신하는 모니터 단말을 포함하고, 상기 측정모듈 및 상기 모니터 단말은 무선 메쉬 센서 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 각 개별 전기 사용 기기별로 전기 소비량을 측정할 수 있어서 실질적인 전기 에너지 관리가 가능하며, 이상 상태를 감지하여 미연에 전원 차단 등의 조치를 위하여 안전한 전기 사용을 도모할 수 있다.
메쉬 센서 네트워크, 전류량, 전기 사용량 모니터링

Description

메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템 {System for real-time monitoring the quantity of energy use using Mesh Sensor Network Modules}
도 1은 본 발명에 따른 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 측정모듈의 내구 구조를 도시한 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템과 원격지부 컴퓨팅 장치와의 연관 관계를 도시한 구성도.
온실가스를 감소시키기 위한 기후변화협약 이후, 각 국가는 온실가스를 줄이기 위한 국가 전략을 수립/시행해야 하는 압력을 국제 사회로부터 받고 있다. 온실가스는 결국 에너지를 소비함으로 발생하는 결과물이므로, 온실가스를 줄이기 위한 근본적인 방법인 에너지의 소비를 줄이는 것이다.
기후변화협약에 능동적으로 대응하기 위한 에너지경영시스템(EMS)에 대한 관심이 에너지 소비량이 높은 나라를 중심으로 높아지고, 근래 들어서는 우리나라에서 도 각종 세미나가 개최되는 등, 에너지 소비 절감 및 바람직한 에너지 소비 행태로의 변화에 대한 관심이 높아지고 있다.
이러한 상황에서 전기에너지의 소비 절감 및 바람직한 전기 에너지 소비 행태로의 변화가 더욱 중요해지고 있다.
전기에너지는 그 자체의 이용에 있어서는 화석에너지와 달리 온실가스가 발생하지 않기 때문에 새로운 대체에너지가 개발되어 상용화되기 이전에는 공해 감소적 측면에서 전기에너지 사용 비율이 증가할 가능성이 크다. 예컨대, 휘발유나 경유와 같은 화석연료로 가는 종래의 자동차 대신에 전기자동차의 비율이 높아질 수 있다.
한편, 전기에너지의 생성에 있어서는 화력발전과 같은 경우 막대한 량의 화석연료가 소비되고 이산화탄소와 같은 온실가스가 다량으로 배출되며, 화력발전의 비율이 원자력이나 풍력, 조력발전에 비하여 현저히 높은 것이 현실정이다. 예컨대, 상대적으로 원자력 발전의 비율이 높은 우리나라의 경우에도 전기 발전량 중 화력발전의 비율이 58%를 넘는다.
따라서, 에너지의 이용 및 생성의 측면을 고려할 때, 에너지절감 및 온실가스등의 공해 감소를 위하여 현시점에서 가장 중요한 에너지 형태는 전기에너지라고 할 수 있다.
즉, 전기 사용의 소비를 감소시키고 전기 사용 행태를 바람직한 방향으로 유도하는 에너지관리적 측면의 접근이 필요하며, 전기에너지 관리를 위해서 가장 기본적이고 일차적으로 요구되는 것은 전기 사용량의 정확하고 구체적인 측정임은 당연하다.
그런데, 현재 가정과 기업을 포함하는 전기 수요처에서 자신들의 전기 에너지 사용 현황에 대하여 용이하고 구체적으로 파악할 수 있는 방법이나 수단이 마련되고 있지 못하다.
특히, 주야로 전기를 소비하며, 그 사용량의 비율도 현저히 높은 가정 내의 전기 에너지 사용량은 댁내의 거주자들에게 용이한 방식으로 그 정보를 제공하지 않는다. 따라서 댁내 거주자는 현재 자기가 사용하고 있는 전기의 사용량을 알지 못하고, 설사 기존의 계량기를 통해 댁내 전기 총사용량을 알더라도 댁내에서 전기를 가장 많이 소비하는 가전이 무엇인지, 가전들이 각각 어느 정도의 전기 에너지를 소비하는지에 대한 정보를 제공받을 수 없어서, 댁내 거주자들로 하여금 에너지를 줄여야겠다는 동기 부여를 강하게 유도하지 못하였다.
기업의 경우에도 사무실 같은 경우 구체적으로 각 기기의 전기사용량을 알지 못하며, 공장의 경우에도 기기의 정격소비전력 등으로 소비량을 예측하거나 가정할 뿐 각 기기별 실 사용량 데이터를 확보하지 못하는 경우가 대부분이다.
종래에 전기 사용량의 파악을 위한 몇몇 방식이 제안되고 있으나, 이들 방식은 가정 또는 기업 단위의 총사용량 정보만을 제공하고 있을 뿐, 개별 전기 사용 기기별 사용량 데이터를 제공하지 못하여 전기 에너지 절감이나 효율적 관리에 대한 기초 데이터를 제공하지 못하고 있다.
예컨대, 국내실용신안등록 제20-254736호는 전력선을 이용한 원격검침장치로서, 구체적으로는 아파트 등의 대규모 집단주택에서 소모되는 전기사용량, 수도사용량, 및/또는 가스사용량을 경비실 및 관리실에서 중간집계 및 검색할 수 있어서 아파 트관리에 도움이 되며 또한 불필요한 자원의 낭비를 방지할 수 있는 전력선을 이용한 원격검침장치를 제공하고 있다.
다른 종래기술의 예로서, 국내특허등록 제10-358308호는 무선원격검침시스템을 개시하고 있는데, 구체적으로는 휴대용 검침단말기와 계량기간에 정확한 검침데이타를 송수신할 수 있도록 계량기에 무선데이타를 송신할 수 있는 장비를 마련하여 무선주파수변경이 가능하도록 하고 정전시 검침된 데이터를 재생시킬 수 있도록 하여 계량기측으로부터 전달되는 검침데이타를 휴대용 검침단말기를 통해 정확하게 전송받을 수 있도록 하는 효과를 제공하는 무선원격검침시스템을 제공하고 있다.
즉, 위 두 개의 예를 포함한 종래기술의 경우, 전기 사용량 데이터는 배전 단위별, 즉 계량기별로 측정되고 있을 뿐 각 전기 사용 기기별로 전기 사용량이 측정되고 있지 않아서 구체적인 전기 사용 행태를 파악할 수 없다.
이처럼 기존의 전기 사용량 모니터링 시스템이 가구당 전기 총사용량에 대해서만 정보를 제공받는 단점 이외에도, 종래기술의 구성은 한번 설치되어지면 구조를 변경하기 어려운 형태의 시스템으로 제공되어 실제 상용화에는 큰 무리가 있어 사용자에게 에너지 절약 효과를 유도하지 못하는 기술적 수준에 머무르고 있는 상황이다.
이는 각 전기 사용 기기별 전기 사용량 측정의 어려움 및 측정된 데이터를 취합하는 데이터 전송 경로의 구성이 매우 어렵기 때문인 것으로 판단된다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 각 전기 사용 기기별로 전기 사용량을 측정하고 이를 무선으로 전달하여 실시간으로 사용량 데이터를 제시하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 전기 사용량 측정모듈과 데이터 취합/관리용 모니터 단말 사이의 데이터 전달에 강인성을 부여하기 위하여 메쉬 센서 네트워크를 이용하여 데이터 전달 네트워크를 구성한 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명은 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템으로서, 각 전기 사용 기기와 전원 사이에 배치되어 각 기기별 전기 사용 데이터를 측정하는 하나 이상의 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 각 기기별 전기 사용 데이터를 수신하는 모니터 단말을 포함하고, 상기 측정모듈 및 상기 모니터 단말은 무선 메쉬 센서 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템을 제공한다.
측정 모듈은, 전류량을 측정하는 전류량 센서와, 전기 사용 데이터를 무선 송신하는 무선 송신단과, 제어 데이터를 무선 수신하는 무선 수신단과, 상기 기기를 제어하며, 상기 전류량으로부터 상기 각 전기 사용 기기가 소비하는 전기 사용 데이터를 생성하는 제어수단을 포함하여 각 전기 사용 기기별로 측정된 전기 사용량을 모니터 단말로 전송하는 역할을 수행한다.
측정 모듈 사이 및 상기 모니터 단말과의 네트워크는 멀티-홉 방식의 메쉬 센서 네트워크인 것이 바람직하다.
모니터 단말은, 상기 하나 이상의 측정 모듈 각각의 전기 사용 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 전기 사용 데이터를 취합하여 저장/관리하는 저장 수단과, 상기 수신된 전기 사용 데이터를 표출하는 리포팅 수단을 포함하여 사용자에게 전기 사용량 분석 데이터를 제공한다.
아울러, 모니터 단말은 원격의 컴퓨팅 단말과 연결되는 네트워킹 수단을 더 포함하여 원격지로 전기 사용량 데이터를 전송하거나 또는 원격지로부터 전기 사용 기기로의 전원 공급 차단 명령을 수신하도록 구성되는 것이 바람직하다.
모니터 단말의 제어에 응하기 위하여, 측정 모듈은 상기 전기 사용 기기로의 전원 공급을 차단하는 릴레이를 포함하고, 상기 모니터 단말로부터 송출되는 제어 데이터에 따라 상기 릴레이를 제어하는 구성을 취하는 것이 좋다.
또한 측정 모듈은 각각 상이한 식별자를 보유하고, 상기 모니터 단말과의 데이터 송수신시 상기 각 측정 모듈의 식별자를 포함하여 송수신함으로써, 자신이 측정한 전기 사용 데이터가 어떠한 전기 사용 기기의 전기 사용량인지를 명확히 구별할 수 있도록 함이 바람직하다.
이하, 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 제공하는‘메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템’에 대한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 세탁기, 스탠드, 냉장고, 오디오 등 각 전기 사용 기기별 로 전기 사용량 측정모듈(100~140)이 할당되어 배치된다.
모니터 단말(150)은 각 측정모듈이 측정한 전기 사용 데이터를 취합/관리하고 분석하여 이를 사용자에게 제공하는 역할을 수행한다.
측정모듈(100~140)은 전기 사용 기기와 이들에 전기를 공급하는 전원의 사이에 설치되어 각 기기별 전기 사용량을 측정할 수 있도록 구성된다.
이를 위하여 측정모듈(100~140)은 그 전단부는 플러그 형태로, 그 후단부는 콘센트 형태로 제작되어 전단부는 전원콘센트에 끼워지고, 후단부는 전기 사용 기기의 플러그를 끼우는 형태, 즉 일종의 어댑터 형태로 제작/설치되는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하여 측정모듈(100~140)의 구조에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 2는 측정모듈(100)의 내부 구조를 도시하였으나 측정모듈(110~140)의 내부 구조도 이와 동일하다
측정모듈(100)은 전류량 센서(101), MCU(102), 송신단(103), 수신단(104) 및 릴레이(105)를 포함한다.
전류량 센서(101)는 전기 사용 기기로 공급되는 전류를 측정하여 기기별 소비전력을 구하는 역할을 수행한다. 전원 콘센트로부터 전기 사용 기기로 공급되는 전류의 양을 측정할 수 있는 전류량 센서(101)를 통해 측정된 값은 MCU(102)내의 ADC를 통해 디지털화 된 후 송신단(103)을 통해 무선 전송하게 된다. 물론, 전류량 측정 센서의 출력 값이 디지털인 경우 MCU(102) 일반 포트를 통한 데이터 처리도 고려할 수 있다.
전류량이 측정되면 기기의 정격전압 정보를 참조하여 소비전력을 용이하게 구 할 수 있는데, 소비전력 계산은 센서(101)에서 한 후 MCU(102)에 전달될 수도 있고, 센서(101)에서 전류량 데이터를 공급받아 MCU(102)에서 계산할 수도 있다.
MCU(102)는 전류량 센서, 송신단, 수신단, 릴레이 등 측정모듈내 각 구성요소의 상태를 파악하고 제어하는 역할을 수행한다. 측정된 전기 사용량을 송신단(103)을 통하여 모니터 단말(150)로 전송하고, 모니터 단말(150)로부터의 명령을 수신단(104)을 통하여 수신한 후, 그에 따른 제어 동작(예컨대, 전원차단동작)을 수행하는 역할을 한다.
MCU(102)는 자체적으로 전기 사용량 패턴을 분석하여 과전류가 흐르는 등의 이상 상태를 감지한 경우 릴레이(105)를 제어하여 전기 사용 기기에 전원 공급을 중단토록 하거나, 또는 모니터 단말(140)로 이상 상태를 보고하여 모니터 단말(104)의 지시에 따라 전원 공급 여부를 결정하는 기능을 더 수행한다.
또한 전원의 차단 등은 원격지의 외부 시스템 또는 단말에서 모니터 단말(150)로 제어 명령을 전송하고, 모니터 단말(150)이 해당 측정모듈에 제어 명령을 전송함으로써 수행될 수 있음은 물론이다.
한편, 송신단(103) 및 수신단(104)은 모니터 단말(150)과 직접 통신하는데 이용될 수 있으나, 측정모듈(100~140)이 멀티-홉 방식의 네트워크에 포함되어 있을 경우 데이터를 중계하는 역할로 기능할 것이다.
릴레이(105)는 전원과 전기 사용 기기의 전기 접속의 차단/연결을 제어하는 역할을 한다. 즉, 평상시에는 전기 사용 기기와 전원의 전기 접속을 연결하는 상태를 유지하지만, 필요시 MCU(102)의 제어에 따라 전기 사용 기기로의 전원 공급을 차단하 는 역할을 수행한다.
측정모듈(100~140)은 전원 콘센트에 연결되어 있으므로 별도의 배터리와 같은 전원공급장치는 필요하지 않다.
한편, 개별 기기의 전기 사용량(전류량 등)을 측정하는 것만으로는 가정 또는 기업 단위의 전기 사용 행태 분석에 한계가 있으므로 개별 기기의 전기 사용량을 취합/관리하여 분석하는 것이 필요하다.
이를 위해서 측정 데이터의 안전하고 효율적 전달이 요구되며, 측정 데이터를 무선을 통해 중앙의 모니터 단말로 전달해 주는 무선 메쉬 센서 네트워크 기술(WSN)과의 결합이 필요하다.
즉, 도시된 바와 같이 각 측정모듈(100~140) 및 모니터 단말(150)은 메쉬형 무선 센서 네트워크로 상호 연결되어 있다.
도 1에서 굵은 점선 화살표는 현재의 데이터 경로를 표시하며, 가는 점선은 데이터 경로상의 장애물 등으로 인하여 데이터 전송이 불량할 때에 우회할 수 있는 예비 데이터 경로이다.
굵은 점선 화살표로 표시되는 데이터 경로로부터 당업자라면 능히 짐작할 수 있듯이, 본 발명의 바람직한 실시예에서 데이터의 전송은 멀티-홉 방식으로 진행된다.
즉, 세탁기의 전기 사용 데이터가 측정모듈(100)에서 측정되면, 측정모듈(140)을 경유하여 모니터 단말(150)로 측정데이터가 전달되거나, 또는 측정모 듈(110), 측정모듈(120), 측정모듈(140)을 경유하여 모니터 단말(150)로 데이터가 전달된다.
이럼으로써, 측정모듈(100)이 모니터 단말(150)과 매우 이격되어 있고, 중간에 전파 간섭이나 차단물이 있더라도, 이러한 장애에도 불구하고 측정모듈(100)은 자신이 측정한 데이터를 높은 신뢰도하에 모니터 단말(150)로 전송할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 무선 센서 네트워크가 구성하는 네트워크 방식은 일방적인 트리 방식의 네트워크가 아니라, 신뢰성을 보장할 수 있는 메쉬 네트워크 방식을 채택함으로써, 측정 대상 공간내의 방과 방 사이에 있는 문과 같은 장애물들로 인해 무선 네트워크 연결이 단락될 수도 있는 가능성을 줄여주어 더욱 신뢰성 높은 데이터 전송이 가능하게 된다.
도 1에 도시된 것처럼 굵은 점선 화살표는 측정모듈(100~140) 상호간 및 모니터 단말(150) 현재의 무선 연결 경로를 의미하고, 가는 점선은 가상의 예비 연결 경로를 의미한다. 굵은 점선 화살표 경로를 통해 측정 데이터는 모니터 단말(150)로 전송되게 된다. 만약 상황에 따라 굵은 점선 화살표 경로가 차단되어지는 경우 가는 점선으로 표현된 예비 경로 중 적합한 경로로 절체가 이루어져 더욱 안전하게 측정 데이터를 전송할 수 있게 되며, 모니터 단말(150)은 실시간으로 각 전기 사용 기기별 전기 사용량을 파악할 수 있다.
측정모듈은 각각 고유한 식별자를 보유하고, 데이터 송수신시 상기 각 측정 모듈의 식별자를 포함하여 송수신하며, 상기 모니터 단말을 최종 수신지로 하여 상기 측정된 데이터를 송신한다.
모니터 단말(150)은 각 측정모듈의 식별자와 해당 측정모듈이 측정하는 전기 사용 기기를 매칭시킨 후, 수신된 측정 데이터로부터 어떤 전기 사용 기기의 데이터인지를 파악할 수 있다.
모니터 단말(150)은 메쉬 센서 네트워크를 통하여 데이터를 취합/관리하기 위하여 하나 이상의 측정 모듈 각각의 전기 사용 데이터를 수신하는 수신부와, 수신된 전기 사용 데이터를 취합하여 저장/관리하는 저장 수단과, 수신된 전기 사용 데이터를 표출하는 리포팅 수단을 포함한다.
또한, 수신된 전기 사용 데이터를 분석하여 전기 사용 기기의 전기적 이상 상태를 파악하는 분석 수단을 포함하여 안전 사용을 도모할 수 있다.
도 1에서 모니터 단말(150)은 고정형으로 도시되었으나, 이는 모바일 단말에 베이스 역할(센싱 데이터 수집)을 할 수 있는 센서 네트워크 모듈을 부착함으로 얼마든지 확장 가능하다. 이 같은 모니터 단말에서는 각각의 가전들의 실시간 전기 사용량, 가구별 총 전기 사용량, 에너지 절약을 위한 스케줄링 설정(타이머 기능) 등의 타 부가서비스를 지원할 수 있다.
또한 다양한 통계 분석 수단을 구비하여 기기별 사용량 변화 추이, 총 사용량 변화 추이 등을 파악할 수 있도록 하여 효율적인 에너지 관리가 이루어지는데 유용하게 이용될 수 있다.
한편 모니터 단말(150)은 도 3에 도시된 바와 같이, 인터넷 기타 유무선 통신 방식을 통하여 외부의 관리 센터(미도시) 또는 단말(300, 310)과 연동될 수 있다.
즉, 원격지의 컴퓨팅 단말과 연결되는 네트워킹 수단을 더 포함함으로써, 원 격지의 관리 센터, 고정형 단말(300) 또는 이동형 단말(310)과 연결되어, 관리 센터에서 광역적으로 전기 사용량을 모니터링 할 수 있도록 하거나, 댁내 거주자나 기업 관계자가 가정내 또는 기업내 전기 사용량을 실시간으로 모니터링 하고, 또한 개별 전기 사용 기기별로 전원 차단 여부를 지시하도록 구성된다.
한편, 원격지의 관리 센터는 하나 이상의 모니터 단말과 연결되어 광역적으로 전기 사용량을 모니터링하고 관리할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본발명의 구성에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 지나지 않는 것으로서 당해 기술 분야에 통상적인 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능함은 물론이다.
따라서 이러한 변형 및 수정 양태는 이하에 기재된 특허청구범위에 속함이 명백하다.
본 발명에 따르면, 가구별 또는 기업별로 제공되는 전기의 총사용량에 대한 정보를 더욱 세분화하여 각각의 전기 사용 기기들이 소비하고 있는 전기의 양에 대한 정보를 제공함으로 사용자는 현재 자기가 사용하고 있는 기기별 에너지 소비 패턴을 이해할 수 있어 에너지를 절약하거나 낭비되는 전기 사용을 방지할 수 있고, 나아가 에너지 효율이 떨어지는 제품의 사용을 지양하게 되어 에너지 절약에 크게 이바지 할 수 있다.
또한 본 발명의 시스템은 에너지 절약 이외에도 전열기구(난로, 다리미, 인두 등)와 같은 안전을 위협할 수 있는 제품들의 안전장치로도 사용이 가능하다. 즉, 외부에 나와 있는 경우 댁내의 전기 사용을 웹 서비스등을 통해 확인함으로 부적절한 스위치 상태를 안전하게 끄거나 켤 수 있게 된다. 이는 더욱 안전한 생활을 위한 부가 서비스가 될 것이다.

Claims (21)

  1. 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템으로서,
    각 전기 사용 기기와 전원 사이에 배치되어 각 기기별 전기 사용 데이터를 측정하는 하나 이상의 측정모듈과,
    상기 측정모듈로부터 각 기기별 전기 사용 데이터를 수신하는 모니터 단말을 포함하고,
    상기 측정모듈 및 상기 모니터 단말은 무선 메쉬 센서 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정 모듈은,
    전류량을 측정하는 전류량 센서와,
    전기 사용 데이터를 무선 송신하는 무선 송신단과,
    제어 데이터를 무선 수신하는 무선 수신단과,
    상기 기기를 제어하며, 상기 전류량으로부터 상기 각 전기 사용 기기가 소비하는 전기 사용 데이터를 생성하는 제어수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 측정 모듈 사이 및 상기 모니터 단말과의 네트워크는 멀티-홉 지원 센서 네트워크인 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모니터 단말은,
    상기 하나 이상의 측정 모듈 각각의 전기 사용 데이터를 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 전기 사용 데이터를 취합하여 저장/관리하는 저장 수단과,
    상기 수신된 전기 사용 데이터를 표출하는 리포팅 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 모니터 단말은,
    수신된 전기 사용 데이터를 분석하여 전기 사용 기기의 전기적 이상 상태를 파악하는 분석 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 모니터 단말은,
    원격의 컴퓨팅 단말과 연결되는 네트워킹 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 모니터 단말은,
    전원 공급을 차단하는 제어 데이터를 송출하는 송신 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 측정 모듈은,
    상기 전기 사용 기기로의 전원 공급을 차단하는 릴레이를 포함하고,
    상기 모니터 단말로부터 송출되는 제어 데이터에 따라 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 측정 모듈은,
    각각 상이한 식별자를 보유하고, 상기 모니터 단말과의 데이터 송수신시 상기 각 측정 모듈의 식별자를 포함하여 송수신하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 시스템.
  10. 제3항에 있어서, 상기 측정모듈은,
    각각 고유한 식별자를 보유하고, 데이터 송수신시 상기 각 측정 모듈의 식별자를 포함하여 송수신하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 측정모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 측정모듈은,
    상기 모니터 단말을 최종 수신지로 하여 상기 측정된 데이터를 송신하는 것을 특징으로하는 실시간 전기 사용량 측정모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 측정모듈은,
    현재 설정된 네트워크 경로에 장애가 발생할 경우, 대체 경로를 라우팅하는 라우팅 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 측정모듈.
  13. 실시간 전기 사용량 관제 시스템으로서,
    각 전기 사용 기기별 전기 사용 데이터를 측정하는 하나 이상의 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 각 기기별 전기 사용 데이터를 수신하는 모니터 단말로 구성되는 하나 이상의 서브 모니터링 시스템과,
    상기 서브 모니터링 시스템으로부터의 데이터를 수집하는 관제 센터
    를 포함하는 실시간 전기 사용량 관제 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 측정모듈은,
    플러그형 어댑터 형태로 전기 사용 기기와 전원 사이에 끼워져 장착되는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 관제 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 관제 센터는,
    상기 하나 이상의 서브 모니터링 시스템에 속한 모니터 단말과 유무선 통신망을 통하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 관제 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 관제 센터는,
    상기 모니터 단말로부터 데이터를 수신하여 상기 모니터 단말이 관한 하는 서브 모니터링 시스템 영역내 전기 사용 기기별 전기 사용량 데이터를 통합 수신하는 수신 수단과,
    서브 모니터링 시스템이 복수 개일 경우, 각 서브 모니터링 시스템으로부터의 전기 사용량 데이터를 취합 관리하는 관리 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 관제 시스템.
  17. 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링 방법으로서,
    각 전기 사용 기기별로 측정모듈을 배치하는 단계와,
    상기 측정모듈로부터 측정 데이터를 수신하는 모니터 단말을 배치하는 단계와,
    상기 측정모듈이 복수 개일 경우, 상기 측정모듈 상호간 및 상기 측정모듈과 모니터 단말사이에 무선 네트워크를 형성하는 단계와,
    상기 측정모듈이 실시간으로 전기 사용 기기의 전기 사용량을 파악하는 단계와,
    상기 측정모듈이 상기 파악된 전기 사용 기기별 전기 사용량을 상기 모니터 단말로 전송하는 단계와,
    상기 모니터 단말이 전송된 전기 사용량을 취합, 관리하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 무선 네트워크를 형성하는 단계는,
    각 측정모듈과 모니터 단말이 노드로 참여하는 멀티-홉 방식의 메쉬형 센서 네트워크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 전기 사용량을 파악하는 단계는,
    상기 전기 사용 기기로 유입되는 전류량을 측정하는 단계와,
    상기 측정된 전류량과 상기 기기의 정격전압으로부터 소비전력을 계산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 모니터링 방법.
  20. 실시간 전기 사용량 광역 관제 방법으로서,
    각 전기 사용 기기별 전기 사용 데이터를 측정하는 하나 이상의 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 각 기기별 전기 사용 데이터를 수신하는 모니터 단말로 구성되는 하나 이상의 서브 모니터링 구역을 설정하는 단계와,
    상기 하나 이상의 서브 모니터링 구역으로부터 데이터를 수집하는 관제 센터를 배치하는 단계와,
    상기 모니터 단말이 상기 관제 센터로 자신이 관할하는 서브 모니터링 구역의 각 기기별 전기 사용량 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 광역 관제 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 서브 모니터링 구역을 설정하는 단계는,
    상기 측정모듈을 각 사용기기별로 배치하는 단계와,
    상기 모니터 단말을 배치하는 단계와,
    상기 측정모듈 상호간 및 상기 모니터 단말과의 사이에 무선 네트워크를 형성하는 단계를 포한하는 것을 특징으로 하는 실시간 전기 사용량 광역 관제 방법.
KR1020070063424A 2007-06-27 2007-06-27 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템 KR100911179B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070063424A KR100911179B1 (ko) 2007-06-27 2007-06-27 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070063424A KR100911179B1 (ko) 2007-06-27 2007-06-27 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080114143A true KR20080114143A (ko) 2008-12-31
KR100911179B1 KR100911179B1 (ko) 2009-08-06

Family

ID=40371287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070063424A KR100911179B1 (ko) 2007-06-27 2007-06-27 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100911179B1 (ko)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011037679A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 University Of Washington Whole structure contactless power consumption sensing
JP2012016270A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Jiaotong Univ 電気機器の状態を識別する電力監視装置とその電力監視方法
WO2012003494A3 (en) * 2010-07-02 2012-02-23 Belkin International, Inc. System for monitoring electrical power usage of a structure and method of same
KR101110677B1 (ko) * 2010-03-26 2012-02-24 (주)누리텔레콤 가전기기 제어장치 및 방법
KR101149648B1 (ko) * 2010-07-29 2012-05-29 한국전력공사 유무선 통신을 이용한 지중용 원격검침 시스템
KR20120070662A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 한국전자통신연구원 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법
KR101304724B1 (ko) * 2011-11-21 2013-09-05 네이셔널 치아오 텅 유니버시티 사용자 피드백 정보에 기초한 전기기구 탐지 방법과 시스템
KR101589708B1 (ko) * 2015-07-21 2016-01-28 (주)대일티이씨 배전선로 공사시 휴전작업 관리방법
WO2016040883A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Belkin International, Inc. Self-calibrating contactless power consumption sensing
US9291694B2 (en) 2010-07-02 2016-03-22 Belkin International, Inc. System and method for monitoring electrical power usage in an electrical power infrastructure of a building
US9766277B2 (en) 2009-09-25 2017-09-19 Belkin International, Inc. Self-calibrating contactless power consumption sensing
US10247765B2 (en) 2007-09-18 2019-04-02 Georgia Tech Research Corporation Detecting actuation of electrical devices using electrical noise over a power line
EA037144B1 (ru) * 2010-09-03 2021-02-11 Белкин Интернэшнл, Инк. Системы и способы измерения потребления электрической энергии в сооружении и системы и способы их калибровки

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629559B1 (ko) * 2004-11-02 2006-09-27 엘지전자 주식회사 네트워크용 전력 사용량 관리 장치
JP2006221518A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 流量計測システム及びこれに用いる端末装置

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11119141B2 (en) 2007-09-18 2021-09-14 Georgia Tech Research Corporation Detecting actuation of electrical devices using electrical noise over a power line
US10247765B2 (en) 2007-09-18 2019-04-02 Georgia Tech Research Corporation Detecting actuation of electrical devices using electrical noise over a power line
US8805628B2 (en) 2009-09-25 2014-08-12 Belkin International, Inc. Systems and methods for measuring electrical power usage in a structure and systems and methods of calibrating the same
US10371728B2 (en) 2009-09-25 2019-08-06 Belkin International, Inc. Self-calibrating contactless power consumption sensing
US9766277B2 (en) 2009-09-25 2017-09-19 Belkin International, Inc. Self-calibrating contactless power consumption sensing
US9594098B2 (en) 2009-09-25 2017-03-14 Belkin International Inc. Systems and methods for measuring electrical power usage in a structure and systems and methods of calibrating the same
WO2011037679A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 University Of Washington Whole structure contactless power consumption sensing
US8930152B2 (en) 2009-09-25 2015-01-06 University Of Washington Whole structure contactless power consumption sensing
KR101110677B1 (ko) * 2010-03-26 2012-02-24 (주)누리텔레콤 가전기기 제어장치 및 방법
KR101219416B1 (ko) * 2010-07-02 2013-01-11 네이셔널 치아오 텅 유니버시티 전기 기구의 상태를 확인하기 위한 전력 모니터링 장치 및 그 전력 모니터링 방법
US10345423B2 (en) 2010-07-02 2019-07-09 Belkin International Inc. System and method for monitoring electrical power usage in an electrical power infrastructure of a building
US8972211B2 (en) 2010-07-02 2015-03-03 Belkin International, Inc. System for monitoring electrical power usage of a structure and method of same
JP2012016270A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Jiaotong Univ 電気機器の状態を識別する電力監視装置とその電力監視方法
EA033426B1 (ru) * 2010-07-02 2019-10-31 Belkin International Inc Системы и способы измерения потребления электрической энергии в сооружении и системы и способы их калибровки
US9291694B2 (en) 2010-07-02 2016-03-22 Belkin International, Inc. System and method for monitoring electrical power usage in an electrical power infrastructure of a building
US9310401B2 (en) 2010-07-02 2016-04-12 National Chiao Tung University Power monitoring device for identifying state of electric appliance and power monitoring method thereof
US10459012B2 (en) 2010-07-02 2019-10-29 Belkin International, Inc. System for monitoring electrical power usage of a structure and method of same
EA027503B1 (ru) * 2010-07-02 2017-08-31 Белкин Интернэшнл, Инк. Системы и способы измерения потребления электрической энергии в сооружении и системы и способы их калибровки
WO2012003494A3 (en) * 2010-07-02 2012-02-23 Belkin International, Inc. System for monitoring electrical power usage of a structure and method of same
US9857449B2 (en) 2010-07-02 2018-01-02 Belkin International, Inc. System and method for monitoring electrical power usage in an electrical power infrastructure of a building
EA030921B1 (ru) * 2010-07-02 2018-10-31 Белкин Интернэшнл, Инк. Система и способ контроля потребления электроэнергии зданием
WO2012003492A3 (en) * 2010-07-02 2012-03-29 Belkin International, Inc. Systems and methods for measuring electrical power usage in a structure and systems and methods of calibrating the same
KR101149648B1 (ko) * 2010-07-29 2012-05-29 한국전력공사 유무선 통신을 이용한 지중용 원격검침 시스템
EA037144B1 (ru) * 2010-09-03 2021-02-11 Белкин Интернэшнл, Инк. Системы и способы измерения потребления электрической энергии в сооружении и системы и способы их калибровки
KR20120070662A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 한국전자통신연구원 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법
KR101304724B1 (ko) * 2011-11-21 2013-09-05 네이셔널 치아오 텅 유니버시티 사용자 피드백 정보에 기초한 전기기구 탐지 방법과 시스템
WO2016040883A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Belkin International, Inc. Self-calibrating contactless power consumption sensing
KR101589708B1 (ko) * 2015-07-21 2016-01-28 (주)대일티이씨 배전선로 공사시 휴전작업 관리방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100911179B1 (ko) 2009-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100911179B1 (ko) 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템
Barman et al. IOT based smart energy meter for efficient energy utilization in smart grid
JP5126308B2 (ja) 電力コントロール装置
CN107359487B (zh) 分布式远程控制电器插座及用电管理方法
US8949050B2 (en) Smartgrid energy-usage-data storage and presentation systems, devices, protocol, and processes including a visualization, and load fingerprinting process
CN100428720C (zh) 一种支持ZigBee的电能数据采集方法和电能计量装置
KR100911180B1 (ko) 실시간 전기 사용량 측정용 메쉬 센서 네트워크 측정모듈
JP5218483B2 (ja) 電力コントロール装置
KR101336162B1 (ko) 전력 공급 자동 제어 및 전력 분배 자동화를 위한 가구별 배전 관리 시스템
CN103472781B (zh) 基于数据挖掘的节能家电能耗监督评测系统及控制方法
JP2012019652A (ja) 電力コントロール装置および電力コントロール方法
CN103202034A (zh) 用于智能能量消耗的资源计量系统和使用这样的系统的方法
US20160195576A1 (en) Smartgrid energy-usage-data storage and presentation systems, devices, protocol, and processes
CN108767983A (zh) 一种低压配电设备的微型化智能在线监控装置和监控方法
US20120065797A1 (en) Energy management system incorporating a gas powered generator
JP2013247751A (ja) 電力制御装置、電力供給制御方法及び電力供給制御プログラム
CN105843196A (zh) 用于大型建筑的综合能耗管理系统
CN201126632Y (zh) 一种wsn电能数据采集及通信装置
Rodriguez-Diaz et al. Advanced smart metering infrastructure for future smart homes
Chakravarthi et al. IoT–based smart energy meter for smart grids
JP2016158492A (ja) 制御装置及び制御方法
CN208209630U (zh) 一种低压配电设备的微型化智能在线监控装置和监控系统
Kang et al. Implementation of smart loading monitoring and control system with ZigBee wireless network
CN102929244B (zh) 一种社区能源管理系统及管理方法
JP2013252033A (ja) 電力制御装置、電力供給制御方法及び電力供給制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130621

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140708

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150626

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160801

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190715

Year of fee payment: 11