KR20180096333A

KR20180096333A - Dlms/cosem 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리

Info

Publication number: KR20180096333A
Application number: KR1020170022913A
Authority: KR
Inventors: 박상훈; 권기섭; 성기환
Original assignee: 젤릭스 주식회사
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-08-29

Abstract

본 발명은 DLMS/COSEM을 사용하여 자동검침을 지원하는 계측기에 동적으로 응용프로그램이 탑재되어 관리되는 경우 응용프로그램의 설치, 삭제, 실행, 업데이트 등의 관리를 위하여 별도의 통신라인 및 프로토콜을 추가 구성하지 않고 기존 구축되어 있는 원격검침을 위한 계량 데이터 통신망에 DLMS/COSEM을 확장하여 이와 같은 응용프로그램 관리를 수행하는 방법에 관한 것이다.

Description

DLMS/COSEM 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리{Remote management of Smart meter Application equipped scalable DLMS/COSEM protocol}

본 발명은 DLMS/COSEM 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리에 관한 것으로 DLMS/COSEM을 사용하여 자동검침을 지원하는 계측기에 동적으로 응용프로그램이 탑재되어 관리되는 경우 응용프로그램의 설치, 삭제, 실행, 업데이트 등의 관리를 위하여 별도의 통신라인 및 프로토콜을 추가 구성하지 않고 기존 구축되어 있는 원격검침을 위한 계량 데이터 통신망에 DLMS/COSEM을 확장하여 이와 같은 응용프로그램 관리를 수행하는 방법에 관한 것이다.

최근 에너지 효율을 최적화하기 위해 스마트 그리드(Smart Grid) 시스템의 구축이 전 세계적으로 추진되고 있고, 지구 온난화 및 기후 변화의 문제로 온실가스 저감을 위한 신재생 에너지의 개발과 보급으로 다양한 전력 공급 방식이 확대됨에 따라 시간대별로 전기요금을 차등화하는 지능형 전력계량 시스템(AMI: Advanced Metering Infrastructure)의 구축이 활발해 지고 있다. 또한, 이와 같은 스마트 그리드의 핵심 기술 중 하나인 스마트 미터의 경우 원격 자동검침을 통하여 검침원이 세대를 방문하지 않는 원격검침를 통하여 비용절감이나 방문검침에 대한 민원 해소, 요금제의 다양화 등 여러 가지 기능을 제공할 수 있게 되었다.

이와 같은 원격 검침을 위하여 스마트미터기는 전력선통신(PLC:Power Line Communication)등의 통신 라인을 통하여 데이터 수집장치(DCU: Data Collecting Unit)에 연결되며, 데이터 수집장치 부터는 전용 IP망을 이용하여 FEP(Front End Processor)서버를 거처 계량데이터관리시스템(MDMS:Meter Data Management System)에 연결된다. 이러한 원격 검침을 위하여 계량기와 데이터 수집장치간의 통신 방식은 DLMS/COSEM 이라는 표준에 기반을 두고 있다.

이와 같은 원격검침이 가능한 전자식 계량기가 보급되고 있지만 전력량계의 다양한 기능과 동작을 위해 동작 정보를 변경 설정하는 경우가 자주 발생되고 있고 앞으로는 전자식 계량기에 다양한 기술의 접목과 더불어 기술의 발전으로 기존의 고정기능 스마트미터가 아닌 응용프로그램을 설치하여 운영할 수 있는 스마트미터의 개발이 요구되고 있다.

이와 같은 응용프로그램 설치가 가능한 스마트 미터가 운용되는 경우 원격 연결을 통하여 스마트 미터기에 다양한 응용프로그램의 설치가 가능해지며 이를 통하여 스마트미터 표준 변경에 대한 업그레이드 지원, 신규 부가 서비스를 위한 응용프로그램 추가 설치 등이 가능해 지고 이를 이용하여 다양한 기능을 확장 가능하게 될 것이며 응용 프로그램을 관리할 수 있는 응용프로그램관리 시스템(AMS: Application Management System)을 운영할 수 있다.

그러나 이와 같은 응용프로그램 관리 기능을 원격에서 사용하기 위하여서는 DLMS/COSEM기반의 기존 원격검침용으로 설치된 통신라인을 활용할 수 없으며 스마트 미터기에서부터 응용프로그램 관리 서버(AMS서버)까지 IP 통신망으로 직접 연결이 필요하며 이를 위하여 LTE, WI-FI, 유선 LAN등의 연결 방식으로 별도의 IP 기반의 통신라인을 구축하여야 한다.

따라서 이와 같은 IP기반의 통신망을 구축하기 위하여서는 추가적인 비용 부담이나 설비의 추가 설치가 필요하게 되며 이를 극복하기 위한 방안이 필요하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 스마트 미터의 응용프로그램 관리를 위하여 응용프로그램 관리 서버와 스마트 미터기를 별도의 IP기반 등의 추가 통신 선로를 설치하지 않고 스마트 그리드의 자동검침을 위하여 이미 구성된 DLMS/COSEM기반의 전력선 통신선로를 활용하여 스마트 미터기의 응용프로그램 관리를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 응용프로그램을 실행할 수 있는 운영체제, 플랫폼 등이 설치된 계량기에 원격으로 어플리케이션 관리 서버에 의해서 응용프로그램 설치가 가능하게 하여 고객이나 사업자가 원하는 기능을 지원하는 응용 프로그램을 설치할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 데이터 수집장치(DCU: Data Collecting Unit)에 각 미터기의 응용프로그램 설치 정보를 저장하여 어플리케이션 관리 서버에서 효율적으로 관리할 수 있는 환경을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 DLMS/COSEM 표준 프로토콜에서 제조사 스펙(Manufacturer specific)에 해당되는 객체식별시스템 코드(OBIS code: OBject Identification System code)를 활용하여 응용프로그램 설치, 삭제, 실행 등의 명령을 보낼 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 DLMS/COSEM 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리는 어플리케이션이 설치되어 동작할 수 있는 계량기; 계량 데이터와 응용프로그램에 대한 정보를 수집하는 데이터수집장치(DCU); 및 어플리케이션을 설치, 삭제, 실행, 중지를 할 수 있는 어플리케이션 관리 시스템을 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시 예에서, 상기 계량기는 운영체제(OS), 플랫폼 등 어플리케이션이 설치되고 동작할 수 있어야 하며, 계량을 데이터를 수집 위한 계량 데이터 수집부, 수집된 계량 데이터를 누적, 연산, 저장하는 계량데이터 치리부, 계량기를 설정하고 제어하는 제어부, 다양한 응용프로그램을 수행할 수 있는 앱(App)관리부, OBIS 코드를 분석하여 해당 코드에 따른 처리를 하는 OBIS 처리부, 데이터 집중장치와 통신을 관리하는 통신부를 두고 DLMS통신을 통하여 들어온 OBIS코드를 선처리부로 보내어 분석하고 이곳에서 분석된 응용프로그램관리 명령(설치, 삭제, 실행, 중지 등)을 AMS관리부로 전달하여 처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시 예에서, 상기 데이터 수집장치는 설정된 주기에 따라 계량기와 DLMS/COSEM을 이용한 통신을 통하여 응용프로그램관리에 대한 정보를 주도적으로 수집하며 계량기의 상태 정보를 저장하고 어플리케이션 관리 시스템으로부터 들어오는 관리명령을 처리하기 위한 AMS 운영부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 계량 데이터를 수집, 관리하며 이를 원격 검침 서버에 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일실시 예의 DLMS/COSEM 확장은 DLMS/COSEM의 OBIS코드에 제조사 스펙 부분을 확장하여 기존의 검침용 데이터 요청뿐만 아니라 계량기의 응용프로그램을 설치, 삭제, 실행, 중지 및 모니터링 하고 관리하기 위한 OBIS코드를 생성하여 활용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 DLMS/COSEM 통신 규격은 IEC 62056 DLMS(Device Language Message Specification) 규격인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 DLMS/COSEM 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리는 응용프로그램 원격설치 및 관리가 가능한 계량기 등에서 응용프로그램 관리를 위하여 별도의 IP기반의 통신망을 구성하여 연결하지 않고 기존의 DLMS/COSEM기반의 원격검침용 통신망을 활용할 수 있으므로 별도의 통신망을 구성하지 않아도 되는 데서 기인하는 경제적 이득과 운영적인 측면에서의 효율성이 상당히 큰 이점이 있다.

또한, DLMS/COSEM 프로토콜을 확장하여 어플리케이션을 설치, 삭제, 실행, 중지 등이 가능하며 수집된 데이터를 해당 어플리케이션에서 원하는 데이터로 변경 가능하고 업그레이드도 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 계량기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법에서 OBIS 구성을 나타낸 예시도이다.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시로 하므로 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLMS/COSEM 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리의 구성을 설명하기 위한 예시도 이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 스마트미터 응용프로그램 원격관리는 계량기(100), 데이터 수집장치(200), 원격검침 서버(300), 어플리케이션 관리 시스템(400)을 포함한다.

도 1의 원격 검침 서버(400)는 계량기(100), 데이터 수집장치(200)으로 부터 검침 된 데이터를 분석하여 전력 비용을 설정하고 소비자가 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 계량데이터관리시스템(MDMS: Metering Data Management System)가 해당될 수 있다.

도 1의 어플리케이션 관리 시스템(300)은 사용 승인된 어플리케이션에 대해 버전, 목록 등을 관리하며 도 5에 도시된 바와 같이 확장된 DLMS/COSEM을 사용하여 각 계량기(100)에 어플리케이션을 설치, 실행, 정지, 삭제 등을 수행할 수 있다.

도 1의 계량기(100)는 운영체제(OS) 또는 플랫폼 등 어플리케이션이 설치되어 동작할 수 있는 환경을 제공하는 전자식 전력량계, 계측기 등이 해당될 수 있다.

도 2는 계량기(100)가 데이터 집중장치(200)으로 부터 OBIS 코드를 수신한 경우 해당 OBIS 코드에 대한 처리를 하는 구성부를 보여주는 것으로 통신부(110)는 전력선통신(PLC: Power Line Communication) 뿐만 아니라 이더넷, WIFI, 3G, LTE, WI-SUN, NB-IOT, LoRA 등을 지원할 수 있으며, 통신부(110)을 통해서 수신된 OBIS 코드는 OBIS 처리부(120)에서 OBIS 코드를 분석하여 어플리케이션에 관한 코드는 App 관리부(130), 계량 데이터에 관한 OBIS 코드는 계량 데이터 수집부(150)로 부터 수집된 데이터를 처리하는 계량 데이터 처리부(140), 계량기(100)의 설정에 관한 OBIS 코드는 제어부(160)로 보내져서 해당 동작을 수행한다.

또한, App 관리부(130)는 OBIS 코드로 전달된 어플리케이션 동작 명령을 수행하며 수신된 어플리케이션 설치 파일을 저장, 실행할 수 있고 실행되고 있는 어플리케이션을 중지, 삭제도 할 수 있으며 그 결과를 미터기 ID와 함께 데이터 수집장치(200)로 응답할 수 있다.

도 3은 데이터 수집장치(200)의 구성도로서 통신부로는 계량기(100)와 전력선 통신을 하는 계기통신부(210)와 원격검침 서버(300), 어플리케이션 관리시스템(400)과 IP통신을 하는 서버 통신부로 구성되어 있다.

OBIS 처리부(220)는 어플리케이션의 명령(설치, 삭제, 실행, 중지, 상태)들과 계량 정보에 대한 명령(검침데이터)에 대해 OBIS 코드를 생성하는 곳으로 AMS 운영부(240)과 데이터 처리부(260)에서 설정된 주기에 의해 계량기(100)로부터 해당 명령에 대한 결과값을 수신받아 AMS 수집부(230)과 계량정보 수집부(250)에 전달할 수 있다.

AMS 수집부(230)는 AMS 운영부(240)에 설정된 주기에 따라 계량기 ID와 계량기 어플리케이션 상태, 설치된 어플리케이션의 종류와 버전 등의 데이터를 수집할 수 있다.

AMS 운영부(240)는 AMS 수집부(230)로부터 받은 데이터를 저장, 관리 하며, 어플리케이션 관리 시스템(400)의 실행 명령에 대해 실행하는 곳이다. 예를 들어 어플리케이션 관리 시스템(400)에서 하나의 어플리케이션을 설치하는 경우 AMS운영부에서 저장된 데이터를 확인하여 해당 계량기의 현재 설치되어있는 어플리케이션 버전과 다른 경우 설치를 실행하고 그렇지 않으면 어플리케이션 관리 시스템에(400) 에러 메세지를 보내줄 수 있다.

계량정보 수집부(250)은 데이터 처리부(260)에서 설정된 주기에 따라 계량기(100)에서 계량 데이터를 수집하는 곳으로 수집된 데이터는 데이터 처리부(260)에서 저장, 누적 등을 할 수 있으며 그 데이터는 원격 검침서버(300)에 전송할 수 있다.

도 4는 OBIS 코드의 구성도를 나타내는 일실시예로서 계량 프로토콜의 국제 표준인 IEC 62056 DLMS(Device Language Message Specification)규격일 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 DLMS/COSEM 확장을 통한 스마트미터 응용프로그램 원격관리는 DLMS/COSEM 프로토콜을 확장하여 한국 전력의 기존 통신망인 전력선 통신(PLC) 뿐만 아니라 다양한 통신방법을 활용하여 응용프로그램 설치, 삭제, 실행 등의 명령을 보낼 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 계량기 200: 데이터 수집장치
300: 원격검침 서버 400: 어플리케이션 관리 시스템

Claims

어플리케이션이 설치되고 동작할 수 있는 계량기;
상기 계량기와 통신부를 통해 연결되고 계량데이터와 어플리케이션에 대한 정보를 수집하는 데이터 수집장치; 및 어플리케이션을 설치, 삭제, 실행, 중지 등을 할 수 있는 어플리케이션 관리시스템; 및 DLMS/COSEM 통신의 OBIS 코드를 확장하여 어플리케이션 관리 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 전자식 계량기의 데이터 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 계량기는 운영체제, 플랫폼 등 어플리케이션 설치 및 동작이 가능하고 계량을 데이터를 수집 위한 계량 데이터 수집부, 수집된 계량 데이터를 누적, 연산, 저장하는 계량데이터 치리부, 계량기를 설정하고 제어하는 제어부, 다양한 응용프로그램을 수행할 수 있는 앱(App)관리부, OBIS 코드를 분석하여 해당 코드에 따른 처리를 하는 OBIS 처리부를 포함하는 전자식 전력량계.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 수집장치는 설정된 주기에 따라 DLMS/COSEM을 이용한 통신을 통하여 응용프로그램관리에 대한 정보와 계량데이터를 주도적으로 수집하며 계량기의 상태 정보를 저장하고 어플리케이션 관리 시스템으로부터 들어오는 어플리케이션 관리 명령을 처리하기 위한 AMS 운영부를 포함하는 데이터 수집장치.
제 1항에 있어서
상기 응용프로그램 관리 시스템은 계량기별 어플리케이션을 설치, 삭제, 실행, 중지할 수 있는 시스템으로 인증 및 보안 서버의 기능을 포함하는 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 DLMS/COSEM은 IEC 62056 DLMS 규격으로 OBIS코드에 제조사 스펙 부분을 확장하여 기존의 검침용 데이터 요청뿐만 아니라 계량기의 응용프로그램을 설치, 삭제, 실행, 중지 및 모니터링 하고 관리하기 위한 OBIS코드를 생성하여 활용하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.