KR20090107749A

KR20090107749A - 원격 검침 시스템

Info

Publication number: KR20090107749A
Application number: KR1020080033179A
Authority: KR
Inventors: 선홍기; 정진팔; 김춘호
Original assignee: (주)위지트; (주)제노텔
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2009-10-14

Abstract

본 발명은 원격 검침 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 복수의 계량기와 통합 검침 유닛 간에 무선으로 검침 데이터가 송수신 되어 원격 검침을 수행할 수 있는 원격 검침 시스템에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명에 의한 원격 검침 시스템은 세대마다 복수 개 설치되며 검침 데이터를 전송하기 위한 무선모듈을 내장한 계량기와, 세대마다 설치되며 상기 복수의 계량기로부터 각각의 검침 데이터를 수신하기 위한 무선모듈을 내장하고 수신된 각각의 검침 데이터를 이용하여 통합 검침 데이터를 생성하는 통합 검침 유닛과, 상기 통합 검침 유닛으로부터 세대별 통합 검침 데이터를 수집하여 관리하는 중앙 관제 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 복수의 디지털 계량기와 통합 검침 유닛 간의 연결을 무선으로 함으로써 원격 검침 시스템 시공 시 발생하는 배선 비용을 없애고 편리한 시공을 가능하게 하는 효과가 있다.

원격, 검침, 계량기, 무선

Description

원격 검침 시스템 {SYSTEM FOR INSPECTING METERS REMOTELY}

원격 검침 시스템은 공동 주택이나 사무실 등에 설치된 전기, 가스, 수도, 온수, 열량 등 각종 계량기의 사용량을 검침원이 직접 세대를 방문하지 않고 관리사무소의 검침 센터에서 자동으로 검침하고 컴퓨터를 이용하여 검침 데이터를 검색하고 출력할 수 있는 시스템을 말한다.

원격 검침 시스템은 사무 간소화, 에너지 수요 관리, 안전 관리 등이 가능하고 비즈니스의 효율성 극대화 등 여러 가지 장점들이 있어서 그 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 기대되고 있다.

현재 원격 검침 시스템은 펄스 방식과 디지털 방식으로 구분되는데, 펄스 방식은 기존의 기계식 계량기를 사용하여 저가의 설치 비용으로 구현할 수 있지만 펄스 신호 발생 및 송신 과정에서 상존하는 에러로 인하여 사용량에 오차가 발생하는 문제가 있는 반면, 디지털 방식은 디지털 계량기를 사용하여 디지털 계량기에 표시 되는 사용량과 검침 센터에 통보되는 사용량이 일치하기 때문에 정확한 검침을 할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 디지털 방식의 원격 검침 시스템의 구성도를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 원격 검침 시스템은 전력량계(20), 가스 미터(30), 수도 미터(40), 온수 미터(50), 열량계(60) 등과 같은 복수의 디지털 계량기와, 각각의 디지털 계량기로부터 검침 데이터를 수신하는 통합 검침 유닛(10)과, 각각의 통합 검침 유닛(10)으로부터 통합 검침 데이터를 수신하는 중앙 관제 유닛(70)으로 구성된다.

세대별로 복수의 디지털 계량기와 통합 검침 유닛(10)이 설치되며, 각각의 디지털 계량기는 상호 직렬로 연결되고 마지막으로 전력량계(20)가 통합 검침 유닛(10)과 연결되어, 통합 검침 유닛(10)이 각각의 디지털 계량기로부터 검침 데이터를 수신하게 된다. 중앙 관제 유닛(70)은 세대별 통합 검침 유닛(10)으로부터 각각 통합 검침 데이터를 수집하고 이를 검침 관리자에게 통보함으로써 세대별 에너지 사용 현황을 파악하고 요금 부과를 할 수 있게 된다.

상기와 같은 종래 디지털 방식의 원격 검침 시스템은 펄스 방식에 비하여 측정값 오류 발생이 거의 없고 직렬 배선으로 시공비용을 어느 정도 줄일 수 있으나, 여전히 유선 방식이기 때문에 배선 비용이 발생하고 설치 시 번거로움이 있다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 복수의 디지털 계량기와 통합 검침 유닛 간에 검침 데이터가 무선으로 송수신 되도록 하여 배선 비용을 없애고 편리한 시공을 가능하게 하는 원격 검침 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 복수의 디지털 계량기와 통합 검침 유닛 간의 검침 데이터 전송을 무선으로 함으로써 원격 검침 시스템 시공 시 발생하는 배선 비용을 없애고 편리한 시공을 가능하게 하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 원격 검침 시스템의 구성도를 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 검침 시스템은, 종래와 같이 전력량계(20), 가스 미터(30), 수도 미터(40), 온수 미터(50), 열량계(60) 등과 같은 복수의 디지털 계량기와, 각각의 디지털 계량기로부터 검침 데이터를 수신하는 통합 검침 유닛(10)과, 각각의 통합 검침 유닛(10)으로부터 통합 검침 데이터를 수신하는 중앙 관제 유닛(70)으로 구성된다.

전력량계(20), 가스 미터(30), 수도 미터(40), 온수 미터(50), 열량계(60) 등의 복수의 디지털 계량기와 통합 검침 유닛(10)은 세대마다 설치되고, 복수의 디지털 계량기와 통합 검침 유닛(10)은 무선 통신을 통해 연결된다. 무선 통신으로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등의 근거리 통신이나 진폭 편이 변조(ASK: Amplitude Shift Keying), 위상 편이 변조(PSK: Phase Shift Keying) 등의 방식이 사용될 수 있다. 디지털 계량기는 통합 검침 유닛(10)으로 매일 소정의 횟수로 검침 데이터를 전송하거나, 일정 사용량마다(예를 들어, 100L, 1kcal, 1kwh 등) 검침 데이터를 전송할 수 있다.

통합 검침 유닛(10)은 복수의 디지털 계량기로부터 수신한 검침 데이터를 통합하여 통합 검침 데이터를 중앙 관제 유닛(70)으로 전송하는데, 통합 검침 유 닛(10)과 중앙 관제 유닛(70)은 예를 들어 전력선 통신(PLC: Power Line Communication), RS-485 통신 등의 유선 방식이나 RF 무선 방식을 통해 연결될 수 있다.

중앙 관제 유닛(70)은 수집된 세대별 통합 검침 데이터를 검침 관리자에 전송하는데, 검침 관리자는 TCP/IP 인터넷(80)이나 RS-232C 통신(81)에 직접 연결된 컴퓨터를 통해 검침 관리를 하거나, CDMA 망 등의 기지국(82)을 통해 무선 단말을 이용하여 검침 관리를 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 디지털 계량기의 내부 구성도를 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디지털 계량기는 전력, 수도, 가스 등의 계량 객체를 감지하는 센서(100)와, 원격 검침을 위한 프로그램 및 데이터가 저장된 메모리(110)와, 디지털 계량기에서 계량한 값을 표시하는 LCD(120)와, 디지털 계량기에 전원을 공급하는 전원부(130)와, 디지털 계량기의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(140)와, 검침 데이터를 무선 전송하기 위한 무선 모듈(150)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 검침 데이터를 진폭 편이 변조 방식을 이용하여 전송하는 것을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 무선 방식이 사용될 수 있다.

무선모듈(150)은 반송파를 생성하는 국부 발진기(151)와, 제어부(140)에서 출력된 베이스밴드 신호와 국부 발진기(151)에서 생성된 반송파를 합성하여 상향 변환해 주는 믹서(152)와, 믹서(152)에서 출력된 신호가 충분한 전력을 갖도록 전력 증폭하는 전력 증폭기(153)와, 전력 증폭의 비선형성에 의해 발생한 노이즈를 제거하는 대역 통과 필터(154)와, 최종적으로 도선 상의 전기적 신호를 공중에 전자기파로 출력시키는 안테나를 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 통합 검침 유닛의 내부 구성도를 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, 통합 검침 유닛(10)은 디지털 계량기로부터 전송된 검침 데이터를 수신하는 무선 모듈(200)과, 통합 검침 데이터를 중앙 관제 유닛(250)으로 전송하기 위한 출력 인터페이스(250)와, 원격 검침을 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리(260)와, 통합 검침 유닛(10)의 동작 상태 및 통합 검침 데이터를 표시하는 LCD(270)와, 통합 검침 유닛(10)의 동작을 위해 필요한 전원을 공급하는 전원부(280)와, 통합 검침 유닛(10)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(290)를 포함한다. 여기서, 상기 출력 인터페이스(250)는 전력선 통신, RF 무선 통신 또는 RS-485 통신 인터페이스로 구성될 수 있다.

무선 모듈(200)은 디지털 계량기로부터 전송된 무선 신호를 수신하는 안테나와, 공중으로 전파되어 오면서 무선 신호에 포함된 잡음과 간섭을 제거하는 대역 통과 필터(210)와, 디지털 계량기에서 사용한 반송파와 동일한 주파수와 위상을 갖는 정현파를 생성하는 국부 발진기(220)와, 대역 통과 필터(210)에서 출력된 신호와 국부 발진기(220)에서 출력된 정현파를 합성하여 하향 변환하는 믹서(230)와, 믹서(230)에서 출력된 하향 변환된 신호를 저역 통과시켜 베이스밴드 신호를 출력하는 저역 통과 필터(240)를 포함한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진폭 편이 변조 방식을 나타낸다.

도 5를 참조하여, 디지털 계량기에서 통합 검침 유닛(10)으로 검침 데이터가 진폭 편이 변조되어 전송되는 과정을 구체적으로 설명한다.

디지털 계량기의 센서(100)가 계량 대상이 되는 설치물로부터 가스, 온도, 전력 등을 감지하여 센서 신호를 출력하면, 감지된 센서 신호는 제어부(140)에서 디지털 신호로 변환되고 오류 정정을 위한 코드, 계량 대상을 구별하기 위한 식별자 등이 부가되어 베이스밴드 신호로 출력된다. 디지털 계량기는 세대마다 복수 개 설치되므로, 통합 검침 유닛(10)이 디지털 계량기에서 전송되어 오는 검침 데이터가 어떤 종류의 데이터인지를 구별해야 한다. 이를 위해 베이스밴드 신호에 계량 대상 구별을 위한 식별자가 포함된다.

제어부(140)에서 출력된 베이스밴드 신호는 도 5의 (a)같은 2진의 PCM 주파수이며, 이 PCM 주파수는 믹서(152)에 입력된다. 믹서(152)에 입력된 신호는 국부 발진기(151)에서 생성된 정현파와 곱해져 도 5의 (b)와 같은 진폭 편이 변조된 신호로 변환된다. 본 발명의 실시예에 따른 진폭 편이 변조 방식에서는 주파수 대역 314MHz, 대역폭 100KHz의 주파수가 사용될 수 있으며, 다른 주파수 대역과 대역폭을 가진 주파수도 물론 가능하다.

도 5의 (b)와 같이 진폭 편이 변조되어 전송된 무선 신호는 통합 검침 유닛(10)의 무선 모듈(200)에서 복조되어 베이스밴드 신호로 변환된다. 복조 과정은 변조 과정과 반대로서, 통합 검침 유닛(10)의 국부 발진기(220)는 디지털 계량기에서 사용한 동일한 주파수와 위상을 가진 정현파를 생성하고, 믹서(230)에서 이 생성된 정현파와 수신된 무선 신호를 곱해줌으로써 수행된다. 복조된 베이스밴드 신호는 제어부(290)로 입력되어, 제어부(290)는 오류 정정 등을 수행한 후 상기 식별 자를 이용하여 각각의 디지털 계량기로부터 들어온 검침 데이터를 구분하고 이를 통합하여 통합 검침 데이터를 생성한다.

도 1은 종래 원격 검침 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 원격 검침 시스템의 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 디지털 계량기의 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 통합 검침 유닛의 구성도.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 진폭 편이 방식을 설명하기 위한 도면.

Claims

원격 검침 시스템으로서,

세대마다 복수 개 설치되며 검침 데이터를 전송하기 위한 무선모듈을 내장한 계량기와,

세대마다 설치되며 상기 복수의 계량기로부터 각각의 검침 데이터를 수신하기 위한 무선모듈을 내장하고 수신된 각각의 검침 데이터를 이용하여 통합 검침 데이터를 생성하는 통합 검침 유닛과,

상기 통합 검침 유닛으로부터 세대별 통합 검침 데이터를 수집하여 관리하는 중앙 관제 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
제1항에 있어서,

상기 계량기의 무선모듈은 검침 데이터를 진폭 편이 변조하여 상기 통합 검침 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
제1항에 있어서,

상기 통합 검침 유닛은 세대별 통합 검침 데이터를 전력선 통신 방식, 무선 통신 방식, RS-485 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 상기 중앙 관제 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
제1항에 있어서,

상기 중앙 관제 유닛에 의해 수집 관리된 세대별 통합 검침 데이터는 TCP/IP 통신 방식, RS-232C 통신 방식, 무선 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 검침 관리자에게 전송되는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
제1항에 있어서,

상기 계량기는 일정 시간 동안 소정의 횟수로 또는 소정의 사용량마다 상기 통합 검침 유닛에 검침 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.