KR20180041376A

KR20180041376A - 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기

Info

Publication number: KR20180041376A
Application number: KR1020160133436A
Authority: KR
Inventors: 김익규
Original assignee: 주식회사 금정
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2018-04-24
Also published as: KR101873802B1

Abstract

본 발명은 옥외에 설치되어 다수의 세대와 연결되는 집합계량기에 있어서: 수도, 가스, 전력을 인입부(11)와 인출부(12)를 통하여 세대로 분배하는 본체(10); 수도, 가스, 전력의 사용량을 전기적 신호로 생성하는 검침수단(20); 상기 세대 및 본체(10)에 피해를 주는 설정된 요소를 감시하여 전기적 신호로 생성하는 감시수단(30); 및 상기 검침수단(20)과 감시수단(30)의 신호를 데이터로 저장하고, 유무선 통신으로 데이터의 송수신을 처리하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 옥외에 산재되어 있는 가구들을 위한 집합계량기를 기반으로 유틸리티 사용을 비롯한 각종 정보를 원격에서 신속하고 정확하게 송수신하여 공급자와 사용자의 편의성을 향상하는 효과가 있다.

Description

원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기{Outdoor aggregated utility meter apparatus with remote measuring and monitoring function}

본 발명은 계량기의 원격 검침 및 감시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 옥외에 산재되어 있는 가구들의 유틸리티 사용을 비롯한 각종 정보를 편리하게 송수신할 수 있는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기에 관한 것이다.

전원주택 단지와 같이 비교적 넓은 영역에 다수의 가구가 산재하는 경우 스마트 미터링이 접목되기 곤란하여 인력에 의존하여 주기적으로 검침함에 따른 불편이 수반된다. 이 경우 상수도를 비롯한 각종 유틸리티의 계량은 중앙의 위치에 집합적인 장치를 활용하는 방식이 선호된다.

이와 관련되는 선행기술문헌의 일예로서, 본 출원인에 의한 한국 등록특허공보 제1295018호는 본체; 각각의 수도계량기에 연결되는 다수의 출수관과 인식을 위한 명판을 구비하는 배관수단; 상기 본체의 내부에 열풍기를 구비하는 난방수단; 및 상기 열풍기를 가동하여 온도를 유지하는 제어수단;을 포함한다. 이에, 동파의 우려없이 항시 단시간 내에 주기적인 검침을 완료하는 효과를 도모한다.

다만, 유틸리티의 공급자나 수요자가 집합계량기에 접근해야 관련 정보를 얻을 수 있으므로 개선의 여지가 있다.

선행기술문헌의 다른 예로서, 한국 등록특허공보 제0829350호는 수도 계량기와 연결된 검침기에는 검침값을 실시간으로 전송하고, 검침원의 휴대용 무선장비의 작동에 따라 검침값을 상기 무선장비나 통신 중계기로 전송하여 관제 서버에서 상기 검침값들을 수집하고 정리하도록 구성된다. 이에, 검침원이 주택 내부로 방문하지 않고도 유지 보수가 가능한 효과를 기대한다.

다만, 이는 옥외 설치형 집합계량기에 적용하기 적합하지 않을뿐더러 검침원의 편의성에 한정되는 한계성을 보이고 있다.

1. 한국 등록특허공보 제1295018호 "옥외 설치형 집합계량 장치" (공개일자 : 2013.08.16.) 2. 한국 등록특허공보 제0829350호 "수도 계량기의 자동 무선 검침시스템" (공개일자 : 2008.05.13.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 옥외에 산재되어 있는 가구들의 유틸리티 사용을 비롯한 각종 정보를 신속하고 정확하게 송수신하여 공급자와 사용자의 편의성을 향상하는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 천재지변을 비롯한 각종 긴급한 상황이 발생하더라도 설정된 작동을 실행하여 피해를 최소화하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 옥외에 설치되어 다수의 세대와 연결되는 집합계량기에 있어서: 수도, 가스, 전력을 인입부와 인출부를 통하여 세대로 분배하는 본체; 수도, 가스, 전력의 사용량을 전기적 신호로 생성하는 검침수단; 상기 세대 및 본체에 피해를 주는 설정된 요소를 감시하여 전기적 신호로 생성하는 감시수단; 및 상기 검침수단과 감시수단의 신호를 데이터로 저장하고, 유무선 통신으로 데이터의 송수신을 처리하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 감시수단은 온도와 연기를 감시하는 화재감시부, 불법 침입자와 해킹을 감시하는 침입감시부, 기상 상황을 감지하는 기상감시부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 감시수단은 지진과 산사태를 감시하는 진동감시부, 누수ㆍ가스 누출ㆍ누전을 감시하는 누출감시부를 선택적으로 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 본체의 상측으로 지지대를 개재하여 통신모듈과 카메라모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 설정된 조건에서 각 세대에 공급되는 수도, 가스, 전력, 통신 중의 적어도 하나를 단속하되, 분배기를 통한 각 세대별 배분 및 비상차단부를 통한 차단을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 옥외에 산재되어 있는 가구들을 위한 집합계량기를 기반으로 유틸리티 사용을 비롯한 각종 정보를 원격에서 신속하고 정확하게 송수신하여 공급자와 사용자의 편의성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 옥외 집합계량기의 주요부를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 집합계량기의 주요 회로를 나타내는 블록도
도 3은 본 발명에 따른 집합계량기의 통신 연결을 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 옥외에 설치되어 다수의 세대와 연결되는 집합계량기에 관하여 제안한다. 전원주택 단지와 같이 비교적 넓은 영역에 다수의 가구가 산재하는 경우를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 세대는 가구와 동일하거나 보다 세분화된 개념이지만 명확하게 구분할 실익은 없다. 각 세대는 홈오토메이션수단(HA)을 구비하는 것이 좋으나 이러한 조건에 한정되지 않는다.

본 발명에 따르면 본체(10)가 수도, 가스, 전력을 인입부(11)와 인출부(12)를 통하여 세대로 분배하는 구조이다. 본체(10)는 옥외에 적합한 단열 구조로 형성되고 가급적 전체 세대와 대향하는 위치에 설치한다. 인입부(11)는 공급자의 수도관, 가스관, 전력선을 인입하는 부분이고, 인출부(12)는 인입부(11)의 배관 및 배선을 수요자인 세대에 분배하는 부분이다. 이외에 본체(10)의 계절의 변화에 대응하여 내부 온도를 적절하게 유지하는 공조부(13)가 설치된다.

또, 본 발명에 따르면 검침수단(20)이 수도, 가스, 전력의 사용량을 전기적 신호로 생성하는 구조이다. 검침수단(20)의 세대별 수도 계량기, 가스 계량기, 전력 계량기는 육안 확인을 위한 표시부에 더하여 원격 전송용 전기적 신호를 생성하는 처리부를 구비한다. 이와 같은 계량기에 고속전력선통신 듀얼칩(Dual Chip)을 내장하면 후술하는 제어기(45)의 연산 부담을 경감하여 원격검침 등의 처리 속도를 높일 수 있다. 이외에 본체(10)의 외부로부터 온수를 공급받는 경우 검침수단(20)에 온수 계량기를 포함할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 감시수단(30)이 상기 세대 및 본체(10)에 피해를 주는 설정된 요소를 감시하여 전기적 신호로 생성하는 구조이다. 감시수단(30)은 수도, 가스, 전력의 정상적 흐름에 영향을 주는 요인들을 감시 또는 예측하여 각 세대의 인명과 재산은 물론 집합계량기 본체(10)를 보호한다. 특히 도심에서 멀거나 경우에 따라 고립된 지역의 옥외에 설치되는 집합계량기에 있어서 감시수단(30)이 생성하는 전기적 신호는 중요한 정보로 활용된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 감시수단(30)은 온도와 연기를 감시하는 화재감시부(31), 불법 침입자와 해킹을 감시하는 침입감시부(33), 기상 상황을 감지하는 기상감시부(35)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 화재감시부(31), 침입감시부(33), 기상감시부(35)는 본체(10) 및 각 세대에 설치되는 센서류를 선택적으로 포함한다. 화재감시부(31)는 온도센서, 연기센서, 가스센서를 포함하고, 침입감시부(33)는 적외선센서, 방범센서 등을 포함하며, 기상감시부(35)는 기압계, 풍량계, 강우측정계 등을 포함한다. 여기서 침입감시부(33)는 해킹 감지를 위해 공지의 소프트웨어를 포함하고, 기상감시부(35)는 기상청의 서버와 같은 외부 정보의 획득을 위한 소프트웨어를 포함한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 감시수단(30)은 지진과 산사태를 감시하는 진동감시부(32), 누수ㆍ가스 누출ㆍ누전을 감시하는 누출감시부(37)를 선택적으로 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 특히 고립된 도서산간 지역에 설치되는 집합계량기에 있어서 진동감시부(32)와 누출감시부(37)의 중요성이 커진다. 진동감시부(32)와 누출감시부(37)도 본체(10) 및 각 세대에 설치되는 센서류를 선택적으로 포함한다. 진동감시부(32)는 진동센서, 하중센서를 포함하고, 누출감시부(37)는 누수센서, 가스센서, 누전센서를 포함한다.

한편, 감시수단(30)에서 본체(10)에 설치되는 화재감시부(31), 진동감시부(32), 침입감시부(33), 기상감시부(35), 누출감시부(37)는 모듈화 구조로 설치하여 해당 지역의 특성과 환경에 맞게 선택적으로 구성하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따르면 제어수단(40)이 상기 검침수단(20)과 감시수단(30)의 신호를 데이터로 저장하고, 유무선 통신으로 데이터의 송수신을 처리하는 구조이다. 제어수단(40)은 제어기(45) 서버(47), 통신모듈(41)을 기반으로 하여 전술한 검침수단(20), 감시수단(30)과 연결된다. 제어기(45)는 서버(47)와 마찬가지로 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성된다. 통신모듈(41)은 각 세대의 홈오토메이션수단(HA) 및 공급자의 외부서버(57)와 유무선 통신을 수행한다.

도 3을 참조하면, 집합계량기가 홈오토메이션수단(HA)은 물론 중계기(55)를 통하여 FEP(56), 외부서버(57)에 연결되는 상태를 예시한다. 외부서버(57)는 수도, 가스, 전력 공급자에 설치되는 것 외에 기상청, 소방서, 경찰서 등의 정보 제공자에 설치되는 것도 포함한다. FEP(56)는 외부서버(57)의 데이터 프로세싱 과정에서 설정된 연산을 미리 처리하여 프로세서의 부감을 경감한다.

통신의 일예로 CSMA/CD 방식을 적용하는 경우 통신모듈(41)의 협대역 R/F 트랜시버(Narrow band R/F Transceiver)로 원격지에서 자동으로 계량된 검침값을 포함한 각종 정보를 신속하고 정확하게 전송할 수 있다. 추가로 통신모듈(41)에 무선모뎀을 부가하고 LTE 네트워크와 연계하는 경우 설정된 주기로 상위의 외부서버(57) 및 사용자의 스마트폰과 실시간 정보 교환이 용이하다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(40)은 본체(10)의 상측으로 지지대를 개재하여 통신모듈(41)과 카메라모듈(42)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본체(10)의 지지대는 통신모듈(41)을 통한 각 세대간 무선 통신 및 카메라모듈(42)을 통한 각 세대 감시가 원활하도록 높이 조절이 가능한 구조로 설치한다. 지지대의 높이 조절은 래크-피니언-웜기어 방식으로 구현하여 태풍, 통신교란 등의 긴급 상황에서 높이를 변동할 수 있다. 카메라모듈(42)은 본체(10)의 주변과 각 세대의 화상을 획득하여 제공하는 수단으로서 화재감시부(31), 진동감시부(32), 침입감시부(33)의 기능을 보조한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(40)은 설정된 조건에서 각 세대에 공급되는 수도, 가스, 전력, 통신 중의 적어도 하나를 단속하되, 분배기(52)를 통한 각 세대별 배분 및 비상차단부(15)를 통한 차단을 수행하는 것을 특징으로 한다. 분배기(52)는 수도와 가스의 유동량을 변동하는 밸브 및 전력을 분배하는 배전기를 포함한다. 비상차단부(15)는 분배기(52)의 상류측에 설치되어 인입부(11)의 수도, 가스, 전력을 동시에 차단한다. 제어기(45)의 메모리에 저장되는 설정된 조건은 화재, 지진, 산사태, 침입, 악천후, 누출 등의 사고 상황 외에 수도, 가스, 전력이 부족한 준사고 상황을 포함한다.

작동의 일예로서, 제어기(45)는 사고 상황이 유발되는 경우 각 세대 또는 해당 세대에 경보하는 동시에 수도, 가스, 전력의 공급을 동시에 제한 또는 차단하고, 준사고 상황이 발생하는 경우 수도, 가스, 전력을 세대별 정해진 비율에 따라 공급한다. 어느 경우에나, 본체(10)의 서버(47)와 공급자 외부서버(57)는 과금에 대한 정보에 더하여 사고 상황 및 준사고 상황을 감지하고 조치할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체 11: 인입부
12: 인출부 15: 비상차단부
20: 검침수단 22: 수도계량부
24: 가스계량부 26: 전력계량부
30: 감시수단 31: 화재감시부
32: 진동감시부 33: 침입감시부
35: 기상감시부 37: 누출감시부
40: 제어수단 41: 통신모듈
42: 카메라모듈 45: 제어기
47, 57: 서버 52: 분배기
55: 중계기 56: FEP

Claims

옥외에 설치되어 다수의 세대와 연결되는 집합계량기에 있어서:
수도, 가스, 전력을 인입부(11)와 인출부(12)를 통하여 세대로 분배하는 본체(10);
수도, 가스, 전력의 사용량을 전기적 신호로 생성하는 검침수단(20);
상기 세대 및 본체(10)에 피해를 주는 설정된 요소를 감시하여 전기적 신호로 생성하는 감시수단(30); 및
상기 검침수단(20)과 감시수단(30)의 신호를 데이터로 저장하고, 유무선 통신으로 데이터의 송수신을 처리하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기.
청구항 1에 있어서,
상기 감시수단(30)은 온도와 연기를 감시하는 화재감시부(31), 불법 침입자와 해킹을 감시하는 침입감시부(33), 기상 상황을 감지하는 기상감시부(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기.
청구항 1에 있어서,
상기 감시수단(30)은 지진과 산사태를 감시하는 진동감시부(32), 누수ㆍ가스 누출ㆍ누전을 감시하는 누출감시부(37)를 선택적으로 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기.
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(40)은 본체(10)의 상측으로 지지대를 개재하여 통신모듈(41)과 카메라모듈(42)을 구비하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기.
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(40)은 설정된 조건에서 각 세대에 공급되는 수도, 가스, 전력, 통신 중의 적어도 하나를 단속하되,
분배기(52)를 통한 각 세대별 배분 및 비상차단부(15)를 통한 차단을 수행하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 및 감시 기능을 지닌 옥외 집합계량기.