KR20150060297A - System Monitoring Real-Time Accumulated Electric Energy Based on Wireless Communication - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a real-time accumulated electric energy monitoring system based on wireless communications. The real time accumulated electric energy monitoring system based on wireless communications according to the present invention comprises; an energy measuring device to measure electric energy; and an energy collecting device which collects data and connects with a host system. According to the present invention, unnecessary construction can be reduced because data is transmitted and received with wireless communications when an energy measuring system is installed in a plant factory system. A complex process such as a group setting process of an installation step can be reduced. Especially, the operation of a device can be checked by using real-time energy measuring data, and real-time energy consumption pattern can be measured. An alarm can be generated by sensing energy use amounts which rapidly increase. Moreover, the data for real-time and accumulated energy use amounts can be used as data for the energy optimization of a plant factory.

Description

무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템{System Monitoring Real-Time Accumulated Electric Energy Based on Wireless Communication}[0001] The present invention relates to a wireless monitoring system for real-

본 발명은 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선기반으로 실시간 누적 전력량을 모니터링 하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless based real-time cumulative electric power monitoring system, and more particularly, to a system for monitoring real-time cumulative electric power on a wireless basis.

기존 전력량계(Watt-Hour Meter)는 사용된 전력의 누적 데이터만을 표출하였다.The existing watt-hour meter only displayed cumulative data of the power used.

그러나, 소비자들은 단순히 사용된 전력의 누적 데이터만을 표출해주는 것뿐만 아니라 시스템으로부터 특정 시간에 급격히 증가하는 전력 소비량 등을 감지하고 이에 대처할 수 있는 기능까지 제공받기를 원하는 추세다.Consumers, however, want to not only display cumulative data of used electric power, but also to be able to detect and cope with a sudden increase in power consumption at a specific time from the system.

이러한 소비자들의 요구를 해결하기 위해서는 실시간으로 전력을 모니터링할 수 있는 기능이 필요하다.In order to meet these consumers' needs, it is necessary to monitor the power in real time.

그러나 누적 전력량계와 실시간 데이터 측정 등은 별도의 장치로써 존재하지만 포함되어 이 기능들을 수행하는 시스템은 존재하지 않는다.However, the cumulative watt-hour meter and the real-time data measurement exist as separate devices, but there is no system that performs these functions.

이에 따라 실시간 데이터를 기반으로 누적 데이터를 산출하는 로직이 추가된 하나의 완성된 시스템이 필요하다.Accordingly, there is a need for a completed system with added logic for calculating cumulative data based on real-time data.

또한 별도의 유선 네트워크망을 설치할 필요없는 무선 네트워크망을 이용할 수 있는 기능도 추가되어야 한다.It should also be possible to use a wireless network that does not require a separate wired network.

즉, 전력량을 측정하기 위한 전력 측정 장치와 데이터 수집 및 상위 시스템과의 연계를 위한 전력 수집 장치가 포함된 하나의 전력 시스템이 요구된다.That is, there is a need for a power system including a power measurement device for measuring the amount of power and a power collection device for data collection and connection with an upper system.

본 발명은 상기와 같은 요구를 감안하여 창출한 것으로서, 전력량을 측정하기 위한 전력 측정 장치와 데이터 수집 및 상위 시스템과의 연계를 위한 전력 수집 장치가 포함된 하나의 전력 시스템인 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide a power-based real-time cumulative power monitoring system, which is a power system including a power measuring apparatus for measuring the amount of power, The purpose of the system is to provide.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템은 사용 전력량 관련 데이터를 무선통신을 통해 수집하고, 수집된 상기 사용 전력량 관련 데이터를 연계된 전력 관리 상위 시스템으로 전송하는 전력 수집 장치; 및 사용 전력량을 측정하고, 측정된 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 산출하여 무선통신을 통해 상기 전력 수집 장치로 전송하는 전력 측정 장치를 포함한다.In order to achieve the above object, a wireless based real-time cumulative power monitoring system according to an aspect of the present invention collects data on power consumption used in a wireless communication and transmits the collected data on power consumption to a connected power management upper system A power collecting device; And a power measuring device for measuring the amount of power used, calculating a final accumulation amount for the measured amount of used power, and transmitting the final accumulation amount to the power collecting device via wireless communication.

본 발명에 따르면, 식물공장 시스템에서 전력측정 시스템을 설치할 경우 무선 통신으로 데이터를 송수신할 수 있어서 불필요한 공사를 줄일 수 있고, 설치단계의 그룹설정과 같은 복잡한 과정을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when a power measurement system is installed in a plant factory system, it is possible to transmit and receive data by wireless communication, thereby reducing unnecessary work and reducing complex processes such as setting up a group of installation steps.

특히 실시간 전력 측정 데이터를 활용하여 장치의 동작 유무를 파악할 수 있고, 실시간 에너지 소비 패턴을 측정할 수 있으며, 급격히 증가하는 전력 사용량을 감지하여 알람을 발생시킬 수 있는 이점이 있다.In particular, real-time power measurement data can be used to determine whether the device is operating, real-time energy consumption patterns can be measured, and an alarm can be generated by sensing a sudden increase in power consumption.

또한, 실시간 및 누적 전력 사용량에 대한 데이터를 바탕으로 식물공장의 에너지 최적화에 데이터로써 활용될 수 있다.It can also be used as data for energy optimization in plant factories, based on data on real-time and cumulative power usage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수집 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a power collecting apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining a power measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수집 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a wireless based real-time cumulative power monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a view for explaining a power collecting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템는 전력 수집 장치 및 전력 측정 장치를 포함한다.The wireless based real-time cumulative power monitoring system of the present invention includes a power collecting device and a power measuring device.

본 발명의 전력 수집 장치는 데이터 수집 및 상위 시스템과의 연계를 위한 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 상전을 사용하여 동작하고 측정 노드로부터 수집된 데이터를 상위 시스템에 전송하며, 수집 노드와 측정 노드 간 저용량의 데이터를 전송하거나 저장하고 관리하는 프로세서를 포함한다.The power collecting apparatus of the present invention is an apparatus for collecting data and associating with an upper system. The apparatus collects data collected from the measuring nodes and transmits them to an upper system, And a processor that transmits, stores, and manages low-capacity data between the nodes.

즉, 전력 수집 장치는 사용 전력량 관련 데이터를 무선통신을 통해 수집하고(전력 측정 장치로부터 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 수신하며), 수집된 사용 전력량 관련 데이터를 연계된 전력 관리 상위 시스템으로 전송한다.That is, the power collecting device collects the used power amount related data through wireless communication (receives the final accumulated amount of the used power amount from the power measuring device), and transmits the collected used power amount related data to the associated power management upper system.

본 발명의 전력 측정 장치는 사용 전력량을 측정하기 위한 장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이 메인모듈(MCU)에서 RF를 송신하거나 수신하여 상황에 따라 동작하고, 상위 시스템과의 연계를 위해 이더넷 통신 및 시리얼 통신을 지원한다.As shown in FIG. 2, the power measuring apparatus of the present invention is an apparatus for measuring the amount of electric power used. The main unit (MCU) transmits and receives RF signals and operates according to a situation. And serial communication.

즉, 전력 측정 장치는 연결된 기기의 에너지 사용량을 측정하고, 측정된 데이터 값을 무선통신을 통해 전력 수집 장치로 전송한다.That is, the power measurement device measures the energy usage of the connected device and transmits the measured data value to the power collection device via wireless communication.

전력 측정 장치는 메인모듈(On-Chip,CC2530), 센서(Current Sensor) 및 표시부(LCD)를 포함한다.The power measurement device includes a main module (On-Chip, CC2530), a sensor (Current Sensor) and a display (LCD).

센서(Current Sensor)는 사용 전력을 측정하여 메인모듈(On-Chip,CC2530)에 전달한다.The current sensor measures the used power and transmits it to the main module (On-Chip, CC2530).

예컨대, 센서(Current Sensor)는 사용자에 의해 설정된 주기에 따라 사용 전력을 실시간으로 측정하여 메인모듈(On-Chip,CC2530)에 전달한다.For example, the current sensor measures the used power in real time according to the period set by the user and transmits it to the main module (CC2530).

메인모듈(On-Chip,CC2530)은 RF를 송신하거나 수신하여 상황에 따라 동작한다.The main module (On-Chip, CC2530) transmits and receives RF and operates according to the situation.

예컨대, 메인모듈(On-Chip,CC2530)은 센서(Current Sensor)로부터 전달된, 측정된 사용 전력량을 기설정된 시간 동안 수집하고, 기설정된 시간 동안 수집된 사용 전력량에 대한 평균값(단위: Wh)을 산출하며, 산출된 평균값과 이전까지 산출된 누적 평균값을 덧셈 연산하여 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 산출한다.For example, the main module (CC2530) collects the measured amount of used power delivered from the sensor and measures the average value (unit: Wh) of the used amount of power collected during a predetermined time And calculates a final accumulation amount for the used electric power by adding the calculated average value and the cumulative average value calculated before.

메인모듈(On-Chip,CC2530)은 산출된 최종 누적량을 표시부(LCD)에 전달한다.The main module (On-Chip, CC2530) transfers the calculated final accumulation amount to the display unit (LCD).

표시부(LCD)는 메인모듈(On-Chip,CC2530)로부터 전달된 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 표출한다.The display unit (LCD) displays the final accumulation amount for the amount of power used from the main module (On-Chip, CC2530).

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 식물공장 시스템에서 전력측정 시스템을 설치할 경우 무선 통신으로 데이터를 송수신할 수 있어서 불필요한 공사를 줄일 수 있고, 설치단계의 그룹설정과 같은 복잡한 과정을 줄일 수 있으며, 특히 실시간 전력 측정 데이터를 활용하여 장치의 동작 유무를 파악할 수 있고, 실시간 에너지 소비 패턴을 측정할 수 있으며, 급격히 증가하는 전력 사용량을 감지하여 알람을 발생시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 실시간 및 누적 전력 사용량에 대한 데이터를 바탕으로 식물공장의 에너지 최적화에 데이터로써 활용될 수 있다.As described above, according to the present invention, when a power measurement system is installed in a plant factory system, data can be transmitted and received through wireless communication, unnecessary work can be reduced, complicated processes such as group setting of installation steps can be reduced, In particular, real-time power measurement data can be used to determine whether the device is operating, real-time energy consumption patterns can be measured, and an alarm can be generated by sensing a sudden increase in power consumption. It can also be used as data for energy optimization in plant factories, based on data on real-time and cumulative power usage.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

Claims (2)

사용 전력량 관련 데이터를 무선통신을 통해 수집하고, 수집된 상기 사용 전력량 관련 데이터를 연계된 전력 관리 상위 시스템으로 전송하는 전력 수집 장치; 및
사용 전력량을 측정하고, 측정된 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 산출하여 무선통신을 통해 상기 전력 수집 장치로 전송하는 전력 측정 장치
를 포함하는 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템.A power collecting device for collecting data on power consumption through wireless communication and for transmitting the collected used power amount related data to an associated power management upper system; And
A power measuring device for measuring a used power amount, calculating a final accumulated amount of the measured used power amount, and transmitting the calculated accumulated amount to the power collecting device via wireless communication
Based real-time cumulative power monitoring system. 제1항에 있어서, 상기 전력 측정 장치는,
사용자에 의해 설정된 주기에 따라 사용 전력량을 실시간으로 측정하는 센서;
상기 센서에 의해 측정된 사용 전력량을 기설정된 시간 동안 수집하고, 기설정된 시간 동안 수집된 사용 전력량에 대한 평균값을 산출하며, 산출된 평균값과 이전까지 산출된 누적 평균값을 덧셈 연산하여 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 산출하는 메인모듈; 및
상기 메인모듈로부터 전달된 사용 전력량에 대한 최종 누적량을 표출하는 표시부를 포함하는 것
인 무선기반 실시간 누적 전력량 모니터링 시스템.The power measuring apparatus according to claim 1,
A sensor for measuring the amount of power used in real time according to a cycle set by the user;
And a control unit for collecting the used electric power measured by the sensor for a preset time, calculating an average value of the used electric energy collected during a predetermined time, adding the calculated average value and the previously calculated cumulative average value, A main module for calculating an accumulation amount; And
And a display unit for displaying a final accumulation amount of the used electric power delivered from the main module
Based real time cumulative power monitoring system.
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