KR20090074584A

KR20090074584A - 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치

Info

Publication number: KR20090074584A
Application number: KR1020080000412A
Authority: KR
Inventors: 권황섭; 남승현
Original assignee: 주식회사 케이디 넷; 권황섭
Priority date: 2008-01-02
Filing date: 2008-01-02
Publication date: 2009-07-07

Abstract

본 발명은 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치에 관한 것이다.

본 발명은 유량을 검출하여 검출된 유량 측정값을 전압 또는 전류의 전기적인 신호로 전송하는 유량 센서; 상기 유량 센서에 일대일 대응되도록 접속되고, 상기 유량 센서에서 검출된 유량 측정값을 유량 측정데이터로 변환하여 현재 적용중인 통신방식에 대응하는 프로토콜에 따라 전송하는 센서 인터페이스장치; 및 상기 센서 인터페이스장치에서 전송되는 상기 유량 측정데이터를 네트워크 망을 통해 원격지의 관리 서버에 전송하는 유/무선 인터페이스부를 포함한다.

유량 검출, 표준 인터페이스, 프로토콜, 플러그 앤 플레이, 오차 보정, 센서 정보

Description

표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치{Amount of Flowing Water having a Standard Interface}

본 발명은 유량 검출을 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치에 관한 것이다.

최근, ISO(International Standardization Organization: 국제표준화기구)는 상하수도 서비스의 국제 표준화를 추진하고 있으며, 물 순환에 대한 수자원 이용 및 관리에 대한 효율성을 극대화하기 위한 상하수도 통합이 이루어지고 있다.

종래에는 상하수도의 유량을 검출하기 위한 유량계가 제조사마다 다양한 방식으로 유량을 계속하고 고유의 다양한 외부 인터페이스 기능을 제공함으로써 사용자는 이를 매번 숙지하여 전체적인 수자원 관리에 이용하고 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 상하수도 유량 검출방식에 따르면 제조사에 따라 스펙(spec) 및 인터페이스가 상이한 여러 종류의 유량계를 적용하여 상하수도의 유 량을 관리하도록 함으로써, 통합적인 관망시스템을 구축하는 것이 매우 어렵다.

본 발명은 제조사마다 다양한 유량 측정방식을 허용하고, 표준화된 센서 인터페이스를 통하여 네트워크 상에서 원격으로 상하수도의 유량을 관리할 수 있는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유/무선 인터페이스부는, 트랜스듀서를 이용하는 유선 통신방식과, 지그비를 이용하는 근거리 무선 통신방식과, 무선 랜을 이용한 장거리 무선 통신방식 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유량 센서와 상기 센서 인터페이스장치는 IEEE 1451.3 또는 IEEE 1451.4 중 어느 하나의 프로토콜을 이용하여 통신하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유량 센서는, 상기 센서 인터페이스장치에 접속됨에 따라 상기 프로토콜에 따라 상호 통신되어 플러그 앤 플레이방식으로 동작된다.

또한, 상기 센서 인터페이스장치는, 상기 유량 센서와 통신하는 센서 인터페이스부; 현재 접속중인 유량 센서의 정보를 검출하는 센서 검출부; 상기 유량 센서로부터 검출되는 상기 유량 측정값을 유량 측정데이터로 변환하는 제어부; 및 상기 제어부에서 변환된 상기 유량 측정데이터를 상기 유/무선 인터페이스부로 전송하는 네트워크 인터페이스부를 포함한다.

또한, 상기 센서 인터페이스장치에 접속 가능한 센서의 종류를 저장하는 센서 종류 DB와, 상기 센서의 종류별 특성 값이 저장된 센서 스펙 DB를 구비하는 데이터베이스부를 더 포함할 수 있고; 상기 센서 검출부는 상기 유량 센서에서 검출되는 센서 정보로부터 현재 접속중인 센서의 종류와 상기 유량 센서의 특성 값을 검출하여 상기 제어부로 전송한다.

또한, 상기 데이터베이스부는, 현재 접속중인 상기 유량 센서에 부여되는 고유 ID를 저장하는 센서 ID DB를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서 검출부에서 검출된 센서 정보 및 상기 센서 스펙 DB에서 검출된 상기 센서의 특성 값에 따라 상기 센서 인터페이스부에서 전송되는 상기 유량 측정값의 오차를 보정하는 오차 보정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 센서 인터페이스장치에 유량 센서의 정보를 등록하고 있어, 임의의 유량 센서를 센서 인터페이스장치에 접속하는 것만으로도 유량 센서가 자동으로 사용될 수 있고, 유량 센서의 교체작업 시에도 캘리브레이션이 없이 핫-스와 핑(hot-swapping)이 가능하며, 유량 센서의 종류에 따른 오차가 센서 인터페이스장치에서 자동으로 보정되어 관리 서버로 전송되므로 유량 센서의 종류에 따른 관리 서버의 유량 측정값 오차 보정이 필요 없어 부하가 감소된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출시스템의 전체적인 구조도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센서 인터페이스장치의 개략적 내부 블록도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 다수의 유량 센서(100)는 원격지의 상하수도에 설치되어 검출된 유량을 전기적인 신호(전압 및 전류 등)로 변환하여 전송한다.

센서 인터페이스장치(200)는 상기 유량 센서(100)에 각각 일대일 대응하도록 접속되고, 상기 유량 센서(100)에서 검출된 유량 측정값을 유/무선 인터페이스장치(300)로 전송한다. 여기서, 유량 센서(100)와 센서 인터페이스장치(200)는 표준화된 프로토콜(IEEE 1451.3 또는 IEEE 1451.4)을 사용하며, 유량 센서(100)를 상기 센서 인터페이스장치(200)에 접속하는 것만으로도 상기 센서 인터페이스장치(200)가 유량 센서(100)를 인식할 수 있도록 플러그 앤 플레이(Plug & Play)기능을 제공한다.

또한, 센서 인터페이스장치(200)는 교체되거나 새로 설치되는 유량 센서(100)의 정보를 관리하며, 상기 유량 센서(100)의 정보를 원격지의 관리 서버(500)로 전송한다.

이때, 상기 유량 센서(100)의 정보는 유량 센서의 종류와 부여된 센서 ID 및 센서의 특성 값(spec)을 포함한다.

유/무선 인터페이스장치(300)는 유선통신을 위한 트랜스듀서(Transducer)와 근거리 무선통신용 지그비(Zigbee) 및 원거리 무선통신용 무선 랜 등이 포함되며, 상기 센서 인터페이스장치(200)에서 전송되는 유량 측정값을 네트워크 망(400)을 통해 원격지의 관리 서버(500)에 전송한다.

관리 서버(500)는 상기 유/무선 인터페이스장치(300)에서 전송되는 유량 측정값을 수신하여 관리하고, 필요에 따라 유량 센서(100)에 관련된 정보를 갱신하여 상기 유량 센서(100)로 역 전송한다.

한편, 도 2를 참조하여 상기 센서 인터페이스장치(200)의 구성을 보다 상세히 설명하면, 센서 인터페이스부(201)는 유량 센서(100)와 표준 프로토콜(IEEE 1451.3 또는 IEEE 1451.4)로 통신한다.

센서 검출부(202)는 상기 센서 인터페이스장치(200)와 유량 센서(100)의 연결 상태를 감지하고, 연결된 상기 유량 센서(100)의 정보(종류, 제조사, 스펙 등)를 검출한다.

제어부(203)는 상기 센서 인터페이스부(201)에서 전송되는 유량 측정값을 데이터 전송이 가능한 유량 측정데이터로 변경하여 전송하며, 센서 검출부(202)에서 검출된 센서의 정보를 이용하여 센서의 종류에 따른 오차를 보정한다.

데이터베이스부(204)는 유량 센서(100)에 대응하는 각종 정보를 데이터베이스화하여 저장한다. 상기 유량 센서(100)에 대응하는 정보는 센서의 종류와 센서에 부여된 ID 및 센서의 스펙 등을 포함하는 정보이다.

오차 보정부(205)는 상기 센서 검출부(202)에서 검출된 센서 정보에 따라 발생할 수 있는 센서간의 오차를 보정하여 보정된 유량 측정값을 제어부(203)에 제공한다.

네트워크 인터페이스부(206)는 상기 센서 인터페이스부(200)가 통신할 수 있는 통신방식에 따라 상기 유/무선 인터페이스부(300)와 통신한다. 즉, 상기 네트워크 인터페이스부(206)는 상기 센서 인터페이스부(200)에 연결된 통신수단이 유선 인지 혹은 단거리 무선인지 혹은 장거리 무선인지에 따라 상기 유량 측정데이터를 정해진 규격의 프로토콜로 변환하여 전송한다.

즉, 상기한 본 발명은 상기 센서 인터페이스부(200)와 상기 유량 센서(100)는 상호 통신 가능하도록 규격화된 프로토콜(IEEE 1451.3 또는 IEEE 1451.4)이 설정되어 있다.

또한, 상기 유량 센서(100)는 센서 인터페이스부(201)에 접속되는 것만으로도 플러그 앤 플레이 방식으로 동작되며, 상기 센서 인터페이스부(201)와 정해진 프로토콜을 통해 통신하면서, 상기 유량 센서(100)의 정보를 상기 센서 인터페이스부(201)에 전송한다.

센서 인터페이스부(201)는 상기 유량 센서(100)와의 통신을 통해 검출된 유량 센서(100)의 정보를 제어부(203)로 전송하고, 제어부(203)는 센서 검출부(202)를 통해 현재 연결된 유량 센서(100)가 데이터베이스부(204)에 등록된 센서의 종류에 해당하는 센서인가를 분석하고, 등록된 센서의 종류에 해당하지 않으면 관리 서버(500)에 통지하여 현재 연결된 유량 센서(100)에 해당하는 정보를 전송하도록 요청한다.

이때, 관리 서버(500)에서 현재 연결된 새로운 방식의 유량 센서(100)에 대한 정보를 상기 센서 인터페이스장치(200)로 업로드하면, 제어부(203)는 네트워크 인터페이스부(206)를 통해 수신되는 센서 정보를 다운로드하여 센서 종류 DB(204a) 및 센서 스펙 DB(204c)에 등록한다.

또한, 제어부(203)는 센서 검출부(202)에서 검출된 센서 정보를 참조하여 현재 유량 센서(100)에서 검출된 유량 측정값과 데이터베이스부(204)내의 센서 스펙 DB(204c)에서 검출한 현재 접속된 유량 센서(100)의 오차 값을 오차 보정부(205)에 전송하여 유량 센서(100) 고유의 오차를 보정한다.

상기 오차 보정부(205)에서 오차 보정된 유량 측정값은 제어부(203)에 전송되고, 제어부(203)는 오차 보정된 유량 측정값을 유량 측정데이터로 변환한 후 네트워크 인터페이스부(206)에 전송한다. 이때 변환된 유량 측정데이터는 데이터베이스부(204)내의 센서 ID DB(204b)에 등록된 센서 ID 정보를 포함한다.

네트워크 인터페이스부(206)는 상기 제어부(203)에서 검출된 유량 측정데이터를 현재 적용중인 통신방식에 따라 고유한 통신 프로토콜(IEEE 1451.x)을 이용하여 유/무선 인터페이스부(300)에 전송한다.

유/무선 인터페이스부(300)는 상기 네트워크 인터페이스부(206)에서 전송된 유량 측정데이터를 네트워크 망(400)을 통해 관리 서버(500)에 전송한다.

관리 서버(500)는 네트워크 망(400)으로부터 수신되는 유량 측정데이터로부터 센서 ID를 추출하고, 추출된 센서 ID에 따라 유량 센서(100)의 설치위치를 판단하며, 판단된 위치정보와 검출된 유량 검출정보를 관리자에게 표시하거나 저장한다.

따라서 임의의 유량 센서(100)를 센서 인터페이스장치(200)에 접속하는 것만으로도 유량 센서(100)가 자동으로 사용될 수 있고, 유량 센서(100)의 교체작업 시에도 캘리브레이션이 없이 핫-스와핑(hot-swapping)이 가능하며, 유량 센서(100)의 종류에 따른 오차가 센서 인터페이스장치(200)에서 자동으로 보정되어 관리 서버(500)로 전송되므로 유량 센서(100)의 종류에 따른 관리 서버(500)의 유량 측정값 오차 보정이 필요 없어 부하가 감소된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출시스템의 전체적인 구조도.

도 2는 도 1에 도시된 센서 인터페이스장치의 개략적 내부 블록도.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

100: 유량 센서 200: 센서 인터페이스장치

201: 센서 인터페이스부 202: 센서 검출부

203: 제어부 204: 데이터베이스부

204a: 센서 종류 DB 204b: 센서 ID DB

204c: 센서 스펙 DB 205: 오차 보정부

206: 네트워크 인터페이스부 300: 유/무선 인터페이스부

400: 네트워크 망 500: 관리 서버

Claims

유량을 검출하여 검출된 유량 측정값을 전압 또는 전류의 전기적인 신호로 전송하는 유량 센서;

상기 유량 센서에 일대일 대응되도록 접속되고, 상기 유량 센서에서 검출된 유량 측정값을 유량 측정데이터로 변환하여 현재 적용중인 통신방식에 대응하는 프로토콜에 따라 전송하는 센서 인터페이스장치; 및

상기 센서 인터페이스장치에서 전송되는 상기 유량 측정데이터를 네트워크 망을 통해 원격지의 관리 서버에 전송하는 유/무선 인터페이스부를 포함하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유/무선 인터페이스부는,

트랜스듀서를 이용하는 유선 통신방식과,

지그비를 이용하는 근거리 무선 통신방식과,

무선 랜을 이용한 장거리 무선 통신방식 중 어느 하나를 포함하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유량 센서와 상기 센서 인터페이스장치는 IEEE 1451.3 또는 IEEE 1451.4 중 어느 하나의 프로토콜을 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 유량 센서는,

상기 센서 인터페이스장치에 접속됨에 따라 상기 프로토콜에 따라 상호 통신되어 플러그 앤 플레이방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 센서 인터페이스장치는,

상기 유량 센서와 통신하는 센서 인터페이스부;

현재 접속중인 유량 센서의 정보를 검출하는 센서 검출부;

상기 유량 센서로부터 검출되는 상기 유량 측정값을 유량 측정데이터로 변환하는 제어부; 및

상기 제어부에서 변환된 상기 유량 측정데이터를 상기 유/무선 인터페이스부 로 전송하는 네트워크 인터페이스부를 포함하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 5 항에 있어서,

상기 센서 인터페이스장치에 접속 가능한 센서의 종류를 저장하는 센서 종류 DB와, 상기 센서의 종류별 특성 값이 저장된 센서 스펙 DB를 구비하는 데이터베이스부를 더 포함하며;

상기 센서 검출부는 상기 유량 센서에서 검출되는 센서 정보로부터 현재 접속중인 센서의 종류와 상기 유량 센서의 특성 값을 검출하여 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 6 항에 있어서,

상기 데이터베이스부는,

현재 접속중인 상기 유량 센서에 부여되는 고유 ID를 저장하는 센서 ID DB를 더 포함하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.
제 5 항에 있어서,

상기 센서 검출부에서 검출된 센서 정보 및 상기 센서 스펙 DB에서 검출된 상기 센서의 특성 값에 따라 상기 센서 인터페이스부에서 전송되는 상기 유량 측정값의 오차를 보정하는 오차 보정부를 더 포함하는 표준 인터페이스를 갖는 유량 검출장치.