KR20100020171A

KR20100020171A - 모자검침기를 이용한 원격검침시스템

Info

Publication number: KR20100020171A
Application number: KR1020080078845A
Authority: KR
Inventors: 임영택
Original assignee: 임영택
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2010-02-22
Also published as: KR101151673B1

Abstract

본 발명은 모자검침기로부터 검침데이터를 입력받아 무선통신망 또는 전력선통신망을 통해 원격검침센터로 용이하게 전송하도록 하여 검침에 대한 편리성 및 안전성을 향상시키게 하고, 무선통신과 전력선통신(PLC)의 기술을 적절히 조화시켜 경제적인 시스템을 구축시키게 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템을 제공하는데 그 특징이 있다.

이를 위한, 본 발명인 모자검침기를 이용한 원격검침시스템은 검침데이터를 판독하여 처리하도록 하는 원격검침센터와, 상기 원격검침센터와 CDMA로 통신하여 검침된 데이터를 전송시키도록 하는 모계량기와, 고압전력을 공급받아 주변압기를 통해 저압전력으로 변환하여 변환된 저압전력을 전기설비에 주전원으로 공급하도록 회로를 개폐, 감시 및 보호하는 주배전반과, 상기 주배전반에서 공급받은 저압전력으로 구동하는 다수의 전기설비에 대한 전력을 검침하도록 하는 다수의 자계량기를 포함하여 이루어지되, 상기 모계량기에는 자계량기를 통해 검침된 데이터를 받을 수 있는 모마스터 통신부가 구비되고, 상기 다수의 자계량기 각각에는 모계량기의 모마스터 통신부와 상호 접속하여 통신할 수 있는 슬레이브 통신부가 구비되어 이루어지는 것이다.

Description

모자검침기를 이용한 원격검침시스템{Remote Automatic Meter Reading System}

본 발명은 모자검침기를 이용한 원격검침시스템에 관한 것으로, 특히 모자검침기로부터 검침데이터를 입력받아 무선통신망 또는 전력선통신망을 통해 원격검침센터로 용이하게 전송하도록 하여 검침에 대한 편리성 및 안전성을 향상시키도록 하고, 무선통신과 전력선통신(Power Line Communication, PLC)의 기술을 적절히 조화시켜 경제적인 시스템을 구축시키도록 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템에 관한 것이다.

일반 가정 또는 회사 등에는 에너지 사용량을 적산하기 위한 계량기가 설치되어 있으며, 계량기에는 다이얼의 회전을 감지하여 소정의 펄스신호를 발생시키고 발생된 펄스를 계수하여 적산된 에너지 사용량을 기록 및 표시하는 기계식 계량기와 3상의 전압 및 전류를 인가받아 에너지 사용량을 계산하는 전자식 계량기가 있다. 최근에는 에너지 사용량의 정확한 계수를 위해 전자식 계량기의 사용이 증가하 고 있는 추세이다.

또한, 계량기 설치장소에 방문하여 계량기에서 계수한 검침 데이터를 수집하는 번거로움을 해소하기 위해 유/무선의 통신매체를 이용하여 컴퓨터로 원격 검침하는 원격검침 시스템이 개발되어 왔다.

이러한 종래의 원격검침시스템에는 일반적으로 원격검침센터로부터 인가되는 특정 신호(예: 검침 관련 데이터 요청신호)에 의해 전자식 계량기로부터 검침 관련 데이터를 전달받아 원격검침센터로 중계하기 위한 원격검침용 모뎀이 사용되고 있으나, 이는 단지 원격검침센터와 전자식 계량기간의 데이터 교환을 중계하는 역할만을 수행하기 때문에 모계량기(검침기)와 자계량기(검침기) 간의 거리가 가깝고 같은 공간 내에 위치해 있을시 에는 큰 문제가 없으나 모계량기와 자계량기 간의 거리가 일정 이상 떨어져 있거나 공간 자체가 분리 또는 차단되어 있을 경우 추가 중계기를 설치해야 되는 문제와, 상기 중계기의 설치로 인한 추가비용이 발생되는 문제가 있다.

또한, 모계량기 쪽에서 저압 주배전반 쪽으로 일정한 길이의 전력선 케이블을 포설하여야 하고, 상기 케이블 포설로 인한 추가비용이 발생되는 문제와, 전기안전에 대한 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 모자검침기로부터 검침데이터를 입력받아 무선통신망 또는 전력선통신망을 통해 원격검침센터로 용이하게 전송하도록 하여 검침에 대한 편리성 및 안전성을 향상시키게 하고, 무선통신과 전력선통신(PLC)의 기술을 적절히 조화시켜 경제적인 시스템을 구축시키게 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 원격검침시스템에 대한 전체적인 효율성을 향상시켜 이를 설치하여 사용하는 통신방식의 만족도 및 신뢰도를 극대화시키게 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명인 모자검침기를 이용한 원격검침시스템은 검침데이터를 판독하여 처리하도록 하는 원격검침센터와, 상기 원격검침센터와 CDMA로 통신하여 검침된 데이터를 전송시키도록 하는 모계량기와, 고압전력을 공급받아 주변압기를 통해 저압전력으로 변환하여 변환된 저압전력을 전기설비에 주전원으로 공급하도록 회로를 개폐, 감시 및 보호하는 주배전반과, 상기 주배전반에서 공급받은 저압전력으로 구동하는 다수의 전기설비에 대한 전력을 검침하도록 하는 다수의 자계량기를 포함하여 이루어지되, 상기 모계량기에는 자계량기를 통해 검침된 데이터를 받을 수 있는 모마스터 통신부가 구비되고, 상기 다수의 자계량기 각각에는 모계량기의 모마스터 통신부와 상호 접속하여 통신할 수 있는 슬레이브 통신부가 구비되어 이루어진다.

이에, 상기 모마스터 통신부는 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어지고, 상기 모마스터 통신부와 상호 접속하여 통신하는 다수의 자계량기 중 어느 하나의 슬레이브 통신부는 자마스터 통신부인 것이다.

상기 모마스터 통신부와 자마스터 통신부는 무선통신인 RF통신으로 상호 통신하도록 이루어지고, 상기 자마스터 통신부와 자계량기의 슬레이브 통신부는 전력선통신인 PLC통신으로 상호 통신하도록 이루어진다.

또한, 상기 모마스터 통신부와 자마스터 통신부는 전력선통신인 PLC통신으로 상호 통신하도록 이루어지고, 상기 자마스터 통신부와 자계량기의 슬레이브 통신부는 무선통신인 RF통신으로 상호 통신하도록 이루어진다.

또한, 상기 모마스터 통신부와 자마스터 통신부는 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어지고, 자마스터 통신부와 슬레이브 통신부는 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어진다.

상기와 같은 원격검침시스템을 제공함으로써 다음과 같은 효과가 발생한다.

첫째, 모자검침기로부터 검침데이터를 입력받아 무선통신망 또는 전력선통신망을 통해 원격검침센터로 용이하게 전송하도록 하여 검침에 대한 편리성 및 안전성이 향상되는 효과가 있다.

둘째, 무선통신과 전력선통신(PLC)의 기술을 적절히 조화시켜 경제적인 시스 템이 구축되는 효과가 있다.

셋째, 원격검침시스템에 대한 전체적인 효율성이 향상되어 이를 설치하여 사용하는 통신상의 만족도 및 신뢰도가 극대화되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의해 실시하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템을 개략적으로 설명하기 위한 블럭 구성도를 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 모자검침기를 이용한 원격검침시스템은 원격검침센터(10), 모계량기(20), 주변압기(30), 주배전반(40) 및 자계량기(50)로 구성하여 이루어진다.

상기 원격검침센터(10)는 계량기를 통해 전송된 검침데이터를 판독하여 처리하게 된다.

이때, 상기 원격검침센터(10)와 모계량기(20)는 CDMA(Code Division Multiple Access)망을 이용하여 상호 통신하게 되는데, 본 발명에서는 CDMA로 한정하여 설명하였으나, GSM(Global System for Mobile Telecommunication)망, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망, 와이브로(WiBro)망 등 현재 개발 중이거나 미래에 상용화될 모든 무선 이동통신 망 중의 하나를 적용할 수 있고, 상기의 통신 망을 적용하는 것은 본 발명의 기술적 범주에 속함을 밝혀두는 바이 다.

상기의 주배전반(40)은 고압전력(예를 들어 22,900V)을 공급받아 주변압기(30)를 통해 저압전력(예를 들어 220V~380V)으로 변환하여 변환된 저압전력을 가로등, 배수펌프 등과 같은 여러 전기설비에 주전원으로 공급하도록 회로를 개폐, 감시 및 보호하게 되는 것이다.

상기 주배전반(40)에서 공급받은 저압전력으로 구동하는 다수의 전기설비에 대한 전력을 자계량기(50)를 통해 검침하게 되는 것이다.

이때, 상기 모계량기(20)에는 모마스터 통신부(21)가 구비되어 있는데, 이는 자계량기(50)와 검침 데이터를 전송할 수 있도록 상호 통신이 가능하게 되는 것이다.

또한, 상기 다수의 자계량기(50) 각각에는 슬레이브 통신부(52)가 각각 구비되어 있는데, 이는 모계량기(20)의 모마스터 통신부(21)와 상호 접속하여 통신하게 된다.

이때, 상기 모마스터 통신부(21)와 상호 접속하여 통신하는 다수의 자계량기(50) 중 어느 하나의 슬레이브 통신부(52)는 자마스터 통신부(51)로 이루어지게 되고, 상기 자마스터 통신부(51)와 슬레이브 통신부(52)는 상호 통신이 가능하게 된다.

이에, 상기 모마스터 통신부(21), 자마스터 통신부(51) 및 슬레이브 통신부(52) 각각은 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어지는 것이다.

즉, 상기 모마스터 통신부(21)와 자마스터 통신부(51)가 무선통신인 RF통신으로 상호 통신할 경우에는 상기 자마스터 통신부(51)와 자계량기의 슬레이브 통신부(52)가 전력선통신인 PLC통신으로 상호 통신하게 되는 것이다.

또한, 상기 모마스터 통신부(21)와 자마스터 통신부(51)는 전력선통신인 PLC통신으로 상호 통신할 경우에는 상기 자마스터 통신부(51)와 자계량기(50)의 슬레이브 통신부(52)가 무선통신인 RF통신으로 상호 통신하게 되는 것이다.

이에 따라, 상기 모마스터 통신부(21)와 자마스터 통신부(51)가 무선통신인 RF통신 또는 전력선통신방식인 PLC통신 중 어느 하나의 통신을 선택하여 실시되면, 자마스터 통신부(51)와 슬레이브 통신부(52) 또한 무선통신인 RF통신 또는 전력선통신방식인 PLC통신 중 어느 하나 선택되어 통신할 수 있고, 정확한 검침을 위해서 상기 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신을 동시에 실시할 수 있는 것으로, 이는 상기의 통신방식 중에 어느 하나의 통신방식이 오류 또는 이상이 발생될 경우 다른 하나의 통신방식으로 검침 데이터를 전송할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 의해 실시하고 있는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 무선통신기술 및 PLC 기술을 결합하여 실시하는 것으로, 이는 주로 아파트단지 또는 대형상가 등과 같은 대단위 주거단지에서 도입하고 있는 시스템으로, 단지의 고압 1차측 계기용변성기(Metering Out Fit, MOF)에 모검침기(100)와 주 배전반에서 분기되어 공용전원으로 사용하기 위해 적어도 하나 이상의 자검침기(200, 300_1, 300_2, ..300_n)로 구성된 전력설비에 적용하여 원격지의 검침센터에서 모검침기와 자검침기의 검침데이터를 자동으로 수집하는 것이다.

이에, 상기 모검침기(100)는 고압 1차측 MOF에 설치되며 통신모듈을 통해 상위 검침센터와 유무선 통신방식을 통해(CDMA, 광, ADSL, Ethernet 등) 통신하여 모계량기 및 자계량기 검침값을 수집하여 검침센터에 전송하는 역할을 수행하게 되고, 또한 통신모듈을 통해 하위 마스터 자검침기(200)와는 근거리 무선통신 방식(Zigbee, RF, IEEE 802.11a/b/g, Bluetooth 등)을 이용하여 마스터 자검침기(200)의 검침데이터를 포함한 자검침기들(300_1, 300_2,...300_n) 검침데이터를 수집하게 되는 것이다.

이때, 상기 모검침기(100)의 내부 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, 계량부, 저장부, 제어부, 하위통신부 및 상위통신부로 이루어진다.

상기의 마스터 자검침기(200)는 모검침기(100)와 같은 공간, 주로 아파트 지하의 주전기실에 위치하며 모검침기(100)와 최단거리(보통 직선거리 20M 내외)에 설치된 자검침기들 중 하나를 선택하여 해당 자검침기(200)를 자검침기 PLC 마스터로 선정하게 된다.

이때, 상기 마스터 자검침기(200)는 2개의 통신모듈(무선모듈, PLC모듈)을 내장하여 상위 모검침기(100)와 하위의 자검침기들(300_1, 300_2, ...., 300_n)과 데이터통신을 통해 검침데이터를 수집 및 전송하게 되고, 무선모듈은 현장 환경에 적합한 다음 예와 같은 다양한 근거리 무선통신방식을 적용하게 된다.(예를 들어, Zigbee, RF, IEEE 802.11a/b/g, Bluetooth 등)

상기의 PLC모듈은 하위의 자검침기들(300_1, 300_2, ...., 300_n)과 기설된 전력선을 기반으로 PLC통신을 수행하여 각각의 검침데이터를 마스터 자검침기(200)에서 수집하여 저장부에 저장하고 있다가 상위 모검침기(100)로부터 데이터 요청이 있을시 상기 무선모듈을 통해 모검침기(100)로 검침데이터를 전송하게 된다.

이때, 상기의 마스터 자검침기(200)의 내부 구성은 도 4에 도시된 바와 같이, 계량부, PLC모듈, 저장부, 제어부, 무선모듈로 이루어진다.

상기의 자검침기(300_1, 300_2, ...., 300_n)는 계량부에서 계량된 검침값을 자체 저장부에 저장하고 있다가, 마스터 자검침기(200)에서 검침데이터 요청이 있을시 저장된 최신의 검침정보를 PLC모듈을 통해 마스터 자검침기(200)의 PLC모듈부로 전송하게 되는 것이다.

여기에서, 자검침기(200)의 내부 구성은 도 5에 도시된 바와 같이, 계량부, PLC모듈, 저장부, 제어부로 이루어진다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 실시하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템을 개략적으로 설명하기 위한 블럭 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하기 위한 모자검침기를 이용한 원격검침시스템의 개략적인 블럭 구성도.

도 3은 도 2에 나타낸 모검침기의 내부 구성도.

도 4는 도 2에 나타낸 마스터 자검침기의 내부 구성도.

도 5는 도 2에 나타낸 자검침기의 내부 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 원격검침센터

20 : 모계량기

21 : 모마스터 통신부

30 : 주변압기

40 : 주배전반

50 : 자계량기

51 : 자마스터 통신부

52 : 슬레이브 통신부

Claims

검침데이터를 판독하여 처리하도록 하는 원격검침센터와, 상기 원격검침센터와 CDMA로 통신하여 검침된 데이터를 전송시키도록 하는 모계량기와, 고압전력을 공급받아 주변압기를 통해 저압전력으로 변환하여 변환된 저압전력을 전기설비에 주전원으로 공급하도록 회로를 개폐, 감시 및 보호하는 주배전반과, 상기 주배전반에서 공급받은 저압전력으로 구동하는 다수의 전기설비에 대한 전력을 검침하도록 하는 다수의 자계량기를 포함하여 이루어지되,

상기 모계량기에는 자계량기를 통해 검침된 데이터를 받을 수 있는 모마스터 통신부가 구비되고, 상기 다수의 자계량기 각각에는 모계량기의 모마스터 통신부와 상호 접속하여 통신할 수 있는 슬레이브 통신부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제1항에 있어서,

상기 모마스터 통신부는 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어지고, 상기 모마스터 통신부와 상호 접속하여 통신하는 다수의 자계량기 중 어느 하나의 슬레이브 통신부는 자마스터 통신부인 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 모마스터 통신부와 자마스터 통신부는 무선통신인 RF통신으로 상호 통신하도록 이루어지고, 상기 자마스터 통신부와 자계량기의 슬레이브 통신부는 전력선통신인 PLC통신으로 상호 통신하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 모마스터 통신부와 자마스터 통신부는 전력선통신인 PLC통신으로 상호 통신하도록 이루어지고, 상기 자마스터 통신부와 자계량기의 슬레이브 통신부는 무선통신인 RF통신으로 상호 통신하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 모마스터 통신부와 자마스터 통신부는 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어지고, 자마스터 통신부와 슬레이브 통신부는 무선통신인 RF통신과 전력선통신방식인 PLC통신이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
고압 1차측 계기용변성기(MOF)에 모검침기(10)와 주배전반에서 분기되어 공용전원으로 사용하기 위해 적어도 하나 이상의 자검침기(20, 30_1, 30_2, ..30_n)로 구성된 전력설비에 적용하여 원격지의 검침센터에서 모검침기와 자검침기의 검 침데이터를 자동으로 수집하도록 하는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제6항에 있어서,

상기 모검침기는 고압 1차측 MOF에 설치되며 통신모듈을 통해 상위 검침센터와 유무선 통신방식을 통해(CDMA, 광, ADSL, Ethernet) 통신하여 모계량기 및 자계량기 검침값을 수집하여 검침센터에 전송하고, 상기 통신모듈을 통해 하위 마스터 자검침기와는 근거리 무선통신 방식(Zigbee, RF, IEEE 802.11a/b/g, Bluetooth)을 이용하여 마스터 자검침기의 검침데이터를 포함한 자검침기들(30_1, 30_2,...30_n) 검침데이터를 수집하도록 하는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제7항에 있어서,

상기 마스터 자검침기는 모검침기가 위치한 공간에 위치하고, 상기 모검침기(10)와 최단거리에 설치된 자검침기들 중 하나를 선택하여 해당 자검침기를 자검침기 PLC 마스터로 선정하며, 상기 마스터 자검침기는 2개의 통신모듈(무선모듈, PLC모듈)을 내장하여 상위 모검침기와 하위의 자검침기들과 데이터통신을 통해 검침데이터를 수집 및 전송하고, 무선모듈은 근거리 무선통신방식(Zigbee, RF, IEEE 802.11a/b/g, Bluetooth)을 적용하며, PLC모듈은 하위의 자검침기들과 기설된 전력선을 기반으로 PLC통신을 수행하여 각각의 검침데이터를 마스터 자검침기에서 수집 하여 저장부에 저장하고 있다가 상위 모검침기로부터 데이터 요청이 있을시 상기 무선모듈을 통해 모검침기로 검침데이터를 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.
제8항에 있어서,

상기 자검침기는 계량부에서 계량된 검침값을 자체 저장부에 저장하고 있다가, 마스터 자검침기에서 검침데이터 요청이 있을시 저장된 최신의 검침정보를 PLC모듈을 통해 마스터 자검침기의 PLC모듈부로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 모자검침기를 이용한 원격검침시스템.