KR20090033298A

KR20090033298A - Ｂｐｌ 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치

Info

Publication number: KR20090033298A
Application number: KR1020070098511A
Authority: KR
Inventors: 최문석; 임용훈; 주성호; 박병석; 김영현; 김종석
Original assignee: 한국전력공사; 주식회사 케이퍼스
Priority date: 2007-09-29
Filing date: 2007-09-29
Publication date: 2009-04-02
Also published as: KR100963105B1

Abstract

본 발명은 BPL(Broadband Power Line) 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치(Home Concentrator Unit; HCU)에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 계량기의 사용량에 대한 데이터를 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부를 구비한다.

따라서, 전기, 가스, 수도, 온수, 열량을 비롯한 통합원격검침 시스템의 효과적 설치시공이 가능하게 되고, 검침데이터 수집방법의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 설치된 장소의 환경에 의한 운영상의 부정적 영향을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

PLC, 전력선통신, IR, 적외선, HCU, 댁내수집장치, 통신모듈, 전자식전력량계, 데이터수집장치

Description

ＢＰＬ 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치{Home Concentrator Unit}

본 발명은 BPL(Broadband Power Line) 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치(Home Concentrator Unit; HCU)에 관한 것으로, 특히, 전자식전력량계와 적외선을 이용하여 송수신하는 적외선 통신부; 상위수집장치와 전력선 통신방식으로 송수신하는 전력선통신부; 가스, 수도, 온수, 열량의 무선검침단말기와 통신하는 무선통신부를 포함하고 있는 댁내수집장치에 관한 것이다.

종래의 전기, 가스, 수도, 온수, 열량 등의 계기 검침을 하기 위하여 검침원이 육안으로 수기 기록하여 기록된 수치를 지난 달 검침 치로 차감하여 뽑아낸 수치를 요율표에 의하여 청구서를 발행한다. 최근들어 일반주택과 집합건물(아파트, 연립, 공동주택)의 세대별 원격검침을 수행하기 위하여 특정소출력 무선통신방식 또는 필드버스(Fieldbus)등의 유선방식을 이용하여 고정식 유무선 통신네트워크를 구축하고, 원격지 데이터 전송을 위하여 이동통신망(CDMA, PACKET DATA) 등을 이용하여 원격검침을 수행하고 있다.

인력검침의 경우, 많은 인력 비용과 검침원의 수기 오류, 빈 집 및 검침 거부 등의 문제점이 있었고, 또한 검침 센터의 경우 데이터를 컴퓨터에 입력 정산을 하기 위해 많은 인력과 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다. 무선통신방식을 이용한 원격검침의 경우, 복잡한 도시환경과 수도, 전기, 가스, 온수, 열량용 검침계량기의 설취위치에 따른 무선통신환경의 열악함으로 인하여 실효성이 반감되고 있는 실정이다.

또한 유선통신방식을 이용한 원격검침의 경우, 초기 건축물 설계시 회선설계를 포함하여 건축되는 아파트나 공동주택을 제외한 기존 아파트, 공동주택 또는 단독수용가에서의 유선통신회선 확보는 비용과 시간에 많은 투자를 요구하게 되는 것이 현실이다.

일반적으로 원격 검침 관련 분야는 그 필요성에 의하여 수많은 개발이 이루어지고 있는 실정이며, 원격 검침의 효율과 경제성을 위해서는 전기뿐만 아니라, 수도, 가스, 온수, 열량 등의 모든 적산 계량기를 통합해서 검침하는 통합검침이 필수적이다. 그런데 다양한 종류의 다양한 용량, 서로 상이한 규격과 서로 다른 방식의 계기에 원격 검침 장치의 문제로 인해 측정 계량기 고유의 신뢰성과 안정성에 미치는 영향을 검증하기 위해서는 막대한 비용과 오랜 시간이 요구되는 문제점이 있다.

계량기에 부착된 원격 검침용 단말기와 원격검침센터와 송수신하기 위하여 여러 가지 방식이 연구되어 적용되고 있다. 예로, 유선의 큰 단점인 유선 통신회선의 가설 비용과 관리비용 문제를 해결하기 위해 무선통신방식을 적용한 무선 원격 검침방식이 개발되어 왔다. 그러나 매순간 적산 수치를 지속적으로 업데이트 해야하는 계기는 전력을 계속 소모하기 때문에 전력 공급을 위해서는 별도의 전원이 필요하나, 가스, 수도 등 배터리에 의존하는 계기의 경우 지속적인 전력의 소모로 인한 배터리 교체를 위해 검침원의 방문이 필요한 문제점이 있었다.

원격 검침 시스템에 관한 종래 기술(특허번호 제0475936호, 특허공개번호 제 2001-0097842)은 특정소출력 무선통신 네트워크를 구성한 원격검침 장치에 관한 것으로, 설치는 간편한 반면, 네트워크상의 원할한 데이터 수집을 위한 리피터 등의 부속설비 및 변화하는 무선통신 환경에 대한 신뢰성확보을 위한 유지관리가 절차가 빈번하다. 또한, 관리대상이 다수가 되므로 많은 비용이 발생되는 문제점을 나타내고 있다. 또다른 형태는 이동 통신 단말기를 이용한 무선 원격 검침 장치에 관한 것으로, 상기 발명은 무선통신환경의 지역적인 제한성으로 인한 단점을 보완하고자 이동통신망을 이용한 기술이 도입되어, 계량기에 부착되는 검침 단말기에 이동 통신 단말기를 부착시켜 망 구축에 있어서의 효율성과 전국 단위의 통합 검침 방법을 특징으로 하고 있다. 현재 이동통신망을 사용할 경우 과다한 통신비용으로 인해 원격 검침 사업화에 있어서 경제성 부분에 막대한 손실이 있을 뿐만 아니라, 대용량/고압 검침에 관련된 고가의 계량 장치에 한정되어 적용되어야 하므로, 장치을 실용화하기에는 문제점이 있었다.

다른 종래의 기술(실용신안등록번호 20-0303069호)은 전력선통신모뎀(PLC Modem)이 탑재된 전력량계에 관한 것으로, 전력검침 이외에 가스, 수도, 온수, 열량, 보안, 응급호출등과 같은 다양한 형태의 응용성을 포함하고 있는 인터페이스를 탑재한 전력량계의 경우, 상기 열거된 응용분야의 적용을 위하여 유선통신망을 이용할 수 있는 방법만을 제시하였다. 이는 실질적인 통신회선확보의 어려움이 많으며, 현실적으로 상용화하기 위하여 회선확보시 발생되는민원의 문제와 고비용의 문제점을 해결하기가 어려운 점이 있었다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 활용성과 시공이 편리하도록 하고, 기 건축 공동주택과 단독수용가의 통신회선확보의 용이성을 위한 무선통신방식을 적용하고, 무선통신방식의 단점인 무선통신환경에 따른 제한적 요소를 최소화하여 통신 환경을 개선하고, 각기의 적산 계량기를 통합해서 검침하는 통합검침 기능이 포함된 계량기 내장형 통합검침 모듈과 옥외수집장치(DCU)로의 데이터 전송을 전력선통신을 이용하여 효과적인 데이터 전송과 신뢰성을 확보할 수 있는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 가스, 전기, 수도, 온수, 열량 등 세대 통합검침을 수행하는 경우, 신규설치, 이동설치 및 폐전(철거) 등에 따른 고객정보 및 기기관리(NMS:Network Management Service)가 포함된 포괄적 시스템 유지관리를 위하여 계량기 검침 단말기와 호환될 수 있는 네트워크상의 기기 접속 인증 알고리즘을 제시하여 시공, 철거, 변경 설치시 추가 관리 인력없이 원격지 검침 센터에서 자동으로 손쉽고 정확한 관리가 이루어 질 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 형태에 따르면, 각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 계량기의 사용량에 대한 데이터를 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부를 포함하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.

상기 주제어부는 상기 각 데이터를 저장하는 저장부를 구비할 수 있다. 상기 저장부는 비휘발성 메모리로 구성되는 것이 좋다.

상기 통신부는 상기 전력량계와 적외선(Infrared Rays; IR) 통신하는 것이 좋다.

상기 모뎀부는 상기 옥외수집장치와 전력선 통신할 수 있다.

상기 옥외수집장치는 광동축혼합망(HFC:hybrid fiber coax) 또는 인터넷을 통하여 연결된 원격 검침서버에게 상기 전송된 계량기의 사용량에 대한 데이터를 제공하는 것이 좋다. 상기 주제어부는 상기 원격 검침서버로부터 제공되는 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제를 수행할 수 있다. 상기 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제는 플러그 엔 플레이 형태로 수행되는 것이 좋다.

상기 원격검침단말기와 통신하는 모뎀은 무선모뎀인 것이 좋다.

상기 댁내수집장치는 전력량계 내부에 장착되는 적층구조의 형상을 가지며, 외부안테나 또는 내부안테나를 부착할 수 있는 안테나 커넥터를 구비할 수 있다.

상기 원격검침단말기는 가스, 수도, 열량, 온수를 원격검침하는 원격검침단말기인 것이 좋다.

상기 계량기는 수도, 가스, 온수, 열량을 계량하는 계량기일 수 있다.

상기 원격검침단말기와 상기 댁내수집장치의 최초 통신접속 시 기기정보, 위치정보, 원격검침단말기의 종류와 구성된 통신네트워크 관리를 위한 정보가 포함된 프레임을 사용하는 프로토콜을 적용하는 것이 좋다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계와 적외선 통신하여 상기 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 계량기의 사용량에 대한 데이터를 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부를 포함하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.

상기 옥외수집장치는 광동축혼합망 또는 인터넷을 통하여 연결된 원격 검침서버에게 상기 전송된 계량기의 사용량에 대한 데이터를 제공하는 것이 좋다. 상기 주제어부는 상기 원격 검침서버로부터 제공되는 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제를 수행할 수 있다. 상기 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제는 플러그 엔 플레이 형태로 수행되는 것이 좋다.

본 발명의 또다른 형태에 따르면, 각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀; 상기 주제어부에 의해 제어되고, 옥외수집장치와 전력선 통신하여 계량기의 사용량에 대한 데이터를 상기 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부를 포함하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 전기, 가스, 수도, 온수, 열량을 비롯한 통합원격검침 시스템의 효과적 설치시공이 가능하게 되고, 검침데이터 수집방법의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 설치된 장소의 환경에 의한 운영상의 부정적 영향을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 이는 전력선 통신을 이용한 네트워크 구성이 용이하여, 무선통신방식에 있어서 통달거리 및 장애물에 대한 제한적 문제점를 해소하고, 안정된 데이터 전송경로를 확보할 수 있다. 궁극적인 전력 에너지 관리를 위한 설비를 가스, 수도, 온수, 열량 등과 같은 비전력 검침분야에 있어서 설비를 공용화 할 수 있게 됨으로써 산업적경제적 측면에서 파급효과가 매우 크게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 전자식전력량계의 외형을 나타낸 도면으로, 댁내수집장치는 전자식전력량계(301)의 내부(302)에 장착되는 적층형 기판형태로 구성되며, 무선통신을 위한 외부 안테나를 연결할 수 있는 안테나 연결 커넥터(300)가 부착된다.

이와 같은 본 발명을 도 1을 참조하여 보면, 먼저 전원의 공급은 전자식전력량계(2)로부터 DC전압으로 공급을 받는다. 공급되는 전원은 댁내수집장치 운용에 적합한 전압으로 DC/DC 컨버터(17)통하여 조정되고, 이는 각 제어부에 필요한 전압형태로 변형시키는 메인 파워부(18)를 포함한다. 전자식전력량계(2)로부터 검침된 데이터는 댁내수집장치의 적외선 통신부의 수광부(16)를 통하여 수신되며, 이에 대한 응답을 투광부(15)를 통하여 전자식전력량계(2)로 송출한다. 수광부를 통하여 수신된 신호는 구동부(14)를 통하여 정형화된 각형파(Rectangle signal)로 변환되어 적외선 통신부(26)를 통하여 주제어부(12)로 전달된다. 주제어부(12)는 수신된 전력량계 사용량 데이터를 분석하여 옥외수집장치로 전송하기 위한 데이터 포맷으 로 변환하여 비휘발성 메모리가 포함된 메모리부(13)에 저장한다. 이때 전송되는 포맷은 전력량계 원격검침용 표준프로토콜인 DLMS( Device Language Message Specification)형태이며, 마이크로콘트롤러는 표준 프로토콜형태로 옥외수집장치로 전송하게 된다. 가스, 수도, 온수, 열량의 사용량 데이터는 각 무선검침단말기로부터 전송되는 무선통신신호를 특정소출력 무선모뎀부(주파수대역 : 424.7MHz~424.950MHz)의 프런트 엔드(FRONT END)(19)를 통하여 무선모뎀부에 장착된 마이크로 콘트롤러(Base band CPU)(20)에 전달되고, 전달된 신호는 마이크로 콘트롤러(20)에 분석을 수행한다. 분석결과 약정된 프로토콜 규격에 부합되는 신호를 수신한 경우, 이에 대한 응답을 프런트 엔드(19)를 통하여 다시 무선검침단말기로 송출된다. 이후, 분석된 가스, 수도, 온수, 열량의 사용량 데이터를 마이크로 콘트롤러(20) 내부의 직렬통신부(21)를 통하여 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)방식으로 직렬통신3(25) 회로부를 거쳐 주제어부(12)로 전달된다. 바람직한 방법에 의하여 전달된 사용량 데이터는 전력량계 사용량 데이터와 마찬가지로 메모리부(13)의 비휘발성 메모리에 별도의 영역으로 할당된 저장공간에 저장된다. 이때 가스, 수도, 전기, 온수, 열량의 사용량데이터는 각각 별도의 저장공간이 마련되어 각각의 계량기별 사용량 데이터의 저장이 구분되어 진다. 주제어부(12)는 저장된 각각의 사용량 데이터를 옥외수집장치로 전송하는 방법은 두가지 형태로 이루어질 수 있다. 상기 각 부(13, 23, 24, 25, 26, 27)를 주제어부(12) 내에 구성할 수 있다.

그 첫 번째로서, 검침서버로부터 옥외수집장치로 전달된 사용량 데이터 전송 요구명령에 의하여 수행되며 이에 대한 바람직한 실시예로서,

옥외수집장치에 내장된 전력선 통신모뎀을 통하여 송출된 명령신호는 전력선(1)을 통하여 전자식전력량계(2)로 전달되며 계량기내부의 전력선에 링크되어 있는 라인커플러(3)를 통하여 댁내수집장치로 전달된다. 라인커플러를 통하여 전달된 신호는 PLC 모뎀부의 필터/앰프(11)를 거쳐 PLC 마스터컨드롤러(9)로 전달된다. PLC마스터콘트롤러는 변조된 신호를 복조하여 디지털 신호로 변환한 후, 분석을 수행한다. 분석결과 약정된 프로토콜 규격에 부합되는 신호를 수신한 경우, 이에 대한 응답을 PLC 모뎀부의 캐리어OSC(7), 캐리어콘트롤러(6), 캐리어증폭기(5)와 파워증폭기(4)를 거쳐 라인커플러(3)를 통과하여 전력선(1)을 통하여 다시 옥외수집장치로 송출한다. 이후, 마스터콘트롤러(9)는 자체에 내장되어 있는 직렬통신부(10)를 통하여 분석된 명령을 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)방식으로 직렬통신1(23) 회로부를 거쳐 주제어부(12)로 전달하게된다. 주제어부(12)는 전달된 명령을 분석한 후, 명령코드내 포함되어있는 전송요구명령의 종류에 따라 전기, 수도, 가스, 온수, 열량의 사용량데이터를 각각 구분하여 단독 추출 하거나, 일괄송출 데이터를 추출하여 직렬통신1(23)회로부와 PLC 모뎀부의 마스터콘트롤러의 직렬통신부(10)을 거쳐 옥외수집장치로 응답을 송출하는 경로와 동일한 과정으로 옥외수집장치로 송출하게 된다.

두 번째로서, 댁내수집장치는 초기 설정 또는 운전중 변경되는 자동전송주기에 따라 타이머(27)에 의한 전송시간 관리로서 생성되는 자동전송주기에 의하여 전기, 수도, 가스, 온수, 열량의 사용량데이터를 각각 구분하여 단독 추출 하거나, 일괄 송출 데이터를 추출하여 직렬통신1(23)회로부와 PLC 모뎀부의 마스터콘트롤러의 직렬통신부(10)을 거쳐 상기 첫 번째 실시예에서 설명된 데이터 전송경로와 동한 과정으로 옥외수집장치로 송출하게 된다.

또한 댁내수집장치는 현장에 설치된 후, 기기의 설정정보 및 저장된 각 계량기의 사용량 데이터를 수동으로 조회 혹은 데이터의 추출이 가능하다. 직렬통신2(24)를 통하여 점검콘솔(22)에 직렬통신케이블을 연결하여 RS232C 방식으로 데이터를 추출할 수 있다.

전자식전력량계에 내장된 댁내수집장치는 기본적으로 전력원격검침기능을 수행하며, 부가적으로 가스, 수도, 온수, 열량의 원격검침기능을 추가하여 통합검침이 이루어 질 수 있도록 제작된다. 따라서 전력량계를 제외한 가스, 수도 ,온수, 열량의 검침을 위한 무선검침단말기를 적용하는 경우, 기본적으로 무선통신의 개통은 물론, 연결되는 무선검침단말기의 종류와 관련된 정보를 댁내수집장치에 접속하여야 하는 과정이 필요하다. 이와 관련된 구성을 도 3, 도 4, 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 5에서 도식된 바와같이 검침서버에서는 현장에 설치되는 계량기와 데이터 수집장치등의 기기정보와 설정정보를 관리하여야 한다. 일반적으로 이러한 관리과정을 NMS(Network Management Service)라고 하는데, 댁내수집장치는 이러한 관리의 효율성과 관리를 위한 비용과 시간을 절감할 수 있도록 자동인증알고리즘을 적용하여 수행한다. 알고리즘 구현은 각각의 설치기기의 정보가 근간이 되며 기본적은 정보의 내용은 알고리즘에서 운영되는 프로토콜의 형태로 표현될 수 있다.

수록되는 정보는 첫째로 기기의 종류(400)로서 설치되는 계량기와 검침을 위한 무선단말기의 종류가 가스, 온수, 수도, 열량의 종류를 구분하는 것으로 데이터의 형태는 구분코드로 표현될 수 있다.

두 번째로 프로세스 코드(401)는 등록, 변경, 삭제의 수행을 위한 제어코드로서 표현된다.

세 번째로 기기의 고유번호(402)는 계량기 제작 번호 또는 무선 검침단말기의 시리얼번호 코드로서 표현되며, 동시에 제작사(403)의 코드가 할당되어 진다.

네 번째로 기기가 설치되는 위치정보(404)는 시, 군, 구/동, 읍, 면/지번/동호수(아파트/공동주택)의 정보를 수록하게 되고 표현방법은 각각의 정보를 코드와 하여 데이터 베이스에 연계시킨다.

다섯 번째로 시간정보(405)는 기기의 등록, 변경, 삭제의 과정이 수행되는 시점을 기록하기 위한 코드영역이며, 여섯 번째로 마스터 HCU코드(406)는 설치되는 무선검침단말기의 모기(母機)가 되는 댁내수집장치의 아이디(ID)이며, Link HCU코드(407)는 무선통신경로 변경에 따른 대체 댁내수집장치의 아이디를 표현한다.

좀 상세한 설명은 도 6에 관련된 상세설명에서 설명된다.

마지막으로 적산정보(408)는 기기의 변경과정이 수행되는 경우, 예컨대 계량기의 수명이 완료되어 신규교체가 필요한 경우 또는 계량기의 불량이 발생되어 신규 계량기로 교체되는 경우, 교체이전 계량기의 누적적산량을 보존하기 위한 정보로서 활용된다. 전송주기(409)와 전송채널(410)은 검침단말기에 수록되는 정보로서 같이 전달되는 기기관리코드(411)의 데이터를 토대로 모듈로(Modulo) 연산에 의하 여 자동으로 생성되는 제어코드가 된다. 전송주기(409)는 무선검침단말기가 계량기 사용량을 검침하여 무선송출시 인접된 타 무선검침단말기와 의 데이터 충돌을 방지하기 위한 전송간격을 제어하게 되며, 전송채널(410)은 무선네트워크 구성이 용이하도록 사용하는 무선주파수의 채널을 규정하는 제어코드가 된다. 사용예로서 채널코드가 1이면 사용주파수는 424.725MHz, 2이면 424.750MHz로 설정되어 송출되는 형태가 된다. 기기관리코드(411)는 댁내수집장치가 인증알고리즘을 통하여 인증프로세스가 완료되면 생성되는 코드로서 시스템 구축 및 운영의 주체가 임의로 설정할 수 있다.

상기와 같이 설명된 인증알고리즘은 도 3과 도 4에서 도식된 흐름도와 같이 등록 및 변경/삭제 의 프로세스가 이루어 질 수 있도록 댁내수집장치의 프로그램이 구현된다.

본 발명의 구성내용을 토대로 바람직한 실시예로서, 도 6을 참조하여 설명하면, 단독수용가(120)를 대상으로 본 발명의 기기를 활용하여 통합원격검침시스템의 구축의 사례로서, 특정 주거지역의 변대주(121)에 옥외수집장치(104)가 설치되며, 옥외수집장치는 한전자가망(광동축혼합망) 또는 고속인터넷에 결속되어 검침서버와 연결되도록 설치된다. 단독수용가(120)는 변대주(121)사이에 전력공급을 받기 위한 전력선으로 연결되며, 전력선로는 단독수용가(120)에 설치된 전자식전력량계(101, 105, 108)에 연결되어 전력사용량을 검침할 수 있다. 반면 단독수용가(120)내에 설치되어 있는 가스, 수도 계량기는 각각의 가스 무선검침단말기(102, 106, 110)와 수도 무선검침단말기(103, 107, 109)에 결속되어 무선통신을 이용하여 사용량 데이 터를 댁내수집장치가 내장된 전자식전력량계(101, 105, 108)로 전달된다. 각각의 단독수용가(120)는 하나의 유무선 통합네트워크(100)를 구성하게 되며, 각각의 통합네크워크는 댁내수집장치가 포함된 전자식전력량계(101, 105, 108)를 기준으로 구분되어 진다.

현장 설치시 무선통신환경 여건에 따라, 무선통신경로의 변경이 필요할 수 있다. 도 6을 참조하여 보면 수도 무선검침단말기(103)은 이론적으로 전자식전력량계(101)이 주축이 되는 네트워크에 존재하여야 하나, 건물 뒤편이나 지하매설조건에 따라 통신경로가 용이하지 않는 상황으로 도식되어 있다. 이러한 경우, 수도 무선검침단말기(103)은 인접된 타 네트워크의 주축인 전자식전력량계(105)와 통신환경이 양호하다면, 통신경로를 타 네트워크의 전자식전력량계(105)에 링크 시킬수 있다.예컨대 수도의 경우는 계량기가 지표면 아래 설치되어지는 경우가 일반적인 상황으로서 무선통신조건이 좋지 않을 수 있다. 이때 인증알고리즘을 활용하여 전자식전력량계(105)는 타 네트워크의 수도 무선검침단말기의 링크에 관한 정보를 검침서버에 전달할 필요가 있으며, 이러한 과정에 대한 인증절차를 수행하게 된다. 상기 설명된 도 5의 기기프로파일정보 프레임 구조의 내용에서 마스터HCU코드와 LinkHCU코드의 정보가 활용된다.

본 발명의 구성내용을 토대로 또 다른 실시예로서, 도 7을 참조하여 설명하면, 공동주택(207)를 대상으로 본 발명의 기기를 활용하여 통합원격검침시스템의 구축의 사례로서, 공동주택(207)에 입주하여 있는 각각의 수용가(200)에 옥외수집장치는 관리실에 설치되며, 전력선을 통하여 각각의 수용가(200)의 댁내수집장치가 내장된 전자식전력량계(201, 204)에 연결된다. 관리실에 설치된 옥외수집장치는 한전자가망 또는 고속인터넷에 결속되어 검침서버와 연결되도록 설치된다. 입주수용가(200)에 설치된 전자식전력량계(201, 204)는 각 수용가의 전력사용량을 검침할 수 있다. 또한 입주수용가(200)내에 설치되어 있는 가스, 수도 계량기는 각각의 가스 무선검침단말기(202, 205)와 수도 무선검침단말기(203, 206)에 결속되어 무선통신을 이용하여 사용량 데이터를 댁내수집장치가 내장된 전자식전력량계(201, 204)로 전달된다. 각각의 입주수용가(200)는 단독수용가와 마찬가지로 하나의 유무선 통합네트워크를 구성하게 되며, 각각의 통합네크워크는 댁내수집장치가 포함된 전자식전력량계(201, 204)를 기준으로 구분되어 진다.

상술한 바와 같이 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 본 발명에 따른 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치의 일 실시예를 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 전자식전력량계의 외형을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 가스, 수도, 온수, 열량을 무선으로 검침하는 무선검침단밀기의 등록절차가 플러그 엔 플레이 형태의 인증 알고리즘으로 수행되는 것을 단계별로 나타낸 순서도,

도 4는 본 발명에 따른 가스, 수도, 온수, 열량을 무선으로 검침하는 무선검침단밀기의 변경/삭제가 플러그 엔 플레이 형태의 인증 알고리즘으로 수행되는 것을 단계별로 나타낸 순서도,

도 5는 본 발명에 따른 댁내수집장치에서 사용되는 프로토콜의 프레임 구성을 나타낸 것으로, 기기프로파일 정보 프레임 구조 및 등록/변경/삭제 응답 프레임 구조를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 따른 전자식전력량계를 활용한 단독수용가의 통합검침을 나타낸 도면,

도 7은 본 발명에 따른 전자식전력량계를 활용한 공동주택 수용가의 통합검침을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전력선 2 : 전자식전력량계

3 : 라인 커플러 4 : 파워 증폭기

5 : 캐리어 증폭기 6 : 캐리어 콘트롤러

7 : 캐리어 OSC 8 : PLC 모뎀부

9 : 마스터 콘트롤러 10 : 직렬 통신부

11 : 필터/앰프 12 : 주제어부

13 : 메모리부 14 : 구동부

15 : 투광부 16 : 수광부

17 : DC/DC 컨버터 18 : 메인 파워부

19 : 무선모뎀 프런트 엔드 20 : 마이크로 콘트롤러

21 : 직렬 통신부 22 : 점검콘솔

23 : 직렬통신1 24 : 직렬통신2

25 : 직렬통신3 26 : 적외선 통신부

27 : 타이머

102, 106, 110 : 가스 무선검침단말기

103, 107, 109 : 수도 무선검침단말기

104 : 옥외수집장치

Claims

각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 계량기의 사용량에 대한 데이터를 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부

를 포함하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 주제어부는 상기 각 데이터를 저장하는 저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 2에 있어서,

상기 저장부는 비휘발성 메모리로 구성되는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 통신부는 상기 전력량계와 적외선 통신하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 모뎀부는 상기 옥외수집장치와 전력선 통신하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 옥외수집장치는 광동축혼합망 또는 인터넷을 통하여 연결된 원격 검침서버에게 상기 전송된 계량기의 사용량에 대한 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 6에 있어서,

상기 주제어부는 상기 원격 검침서버로부터 제공되는 원격검침단말기의 신규 등록, 변경, 및 삭제를 수행하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 7에 있어서,

상기 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제는 플러그 엔 플레이 형태로 수행되는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 원격검침단말기와 통신하는 모뎀은 무선모뎀인 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 댁내수집장치는 전력량계 내부에 장착되는 적층구조의 형상을 가지며, 외부안테나 또는 내부안테나를 부착할 수 있는 안테나 커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 원격검침단말기는 가스, 수도, 열량, 온수를 원격검침하는 원격검침단말기인 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 계량기는 수도, 가스, 온수, 열량을 계량하는 계량기인 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 원격검침단말기와 상기 댁내수집장치의 최초 통신접속 시 기기정보, 위치정보, 원격검침단말기의 종류와 구성된 통신네트워크 관리를 위한 정보가 포함된 프레임을 사용하는 프로토콜을 적용하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계와 적외선 통신하여 상기 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 계량기의 사용량에 대한 데이터를 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부

를 포함하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 14에 있어서,

상기 옥외수집장치는 광동축혼합망 또는 인터넷을 통하여 연결된 원격 검침서버에게 상기 전송된 계량기의 사용량에 대한 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 15에 있어서,

상기 주제어부는 상기 원격 검침서버로부터 제공되는 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제를 수행하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 16에 있어서,

상기 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제는 플러그 엔 플레이 형태로 수행되는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
각 장치의 각 동작을 제어하는 주제어부;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 전력량계의 전력사용 데이터를 수집하는 통신부;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 원격검침단말기와 통신하여 상기 원격검침단말에게 계량기의 사용량 데이터를 제공하는 모뎀;

상기 주제어부에 의해 제어되고, 옥외수집장치와 전력선 통신하여 계량기의 사용량에 대한 데이터를 상기 옥외수집장치로 전송하는 모뎀부

를 포함하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 18에 있어서,

상기 옥외수집장치는 광동축혼합망 또는 인터넷을 통하여 연결된 원격 검침서버에게 상기 전송된 계량기의 사용량에 대한 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 19에 있어서,

상기 주제어부는 상기 원격 검침서버로부터 제공되는 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제를 수행하는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.
청구항 20에 있어서,

상기 원격검침단말기의 신규등록, 변경, 및 삭제는 플러그 엔 플레이 형태로 수행되는 것을 특징으로 하는 BPL 기반 세대 통합원격검침용 댁내수집장치.