KR20180105449A - 무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법 - Google Patents

무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전송기 및 계량기의 고장 원인 확인의 편의성을 높일 수 있는 무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법에 관한 것으로서, 계량기; 내부에 근거리 무선통신모듈을 탑재하며, 상기 계량기에 연결되어 계량 정보를 수신하고, 상기 계량기의 고장 또는 자체 결함 여부를 감지하여 통신망을 통해 외부로 전송하는 동시에 내부의 메모리에 저장하고, 고장 내역을 전송할 수 없는 조건이 감지될 때 고장 데이터 읽기 모드로 전환하는 전송기; 상기 근거리 무선통신모듈에 저장된 고장 정보를 읽어들이는 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기를 포함하여 이루어지는 무선 원격검침 시스템과 이를 이용한 무선 원격검침 시스템 제어방법에 관한 것이다.

Description

무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법{a wireless remote metering system and a control method of a wireless remote metering system}
본 발명은 무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법에 관한 것으로서, 특히 전송기 및 계량기의 고장 원인 확인의 편의성을 높일 수 있는 무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법에 관한 것이다.
기존의 무선 원격검침 시스템을 운용할 때, 과다통신, 카운트 센서 고장, 배터리 방전, 외부 LCD 열화, 설치류 동물의 불량 유발 등의 다양한 원인에 의한 불량이 발생할 수 있다. 즉, 온도, 습도 등에서 매우 열악한 환경에 노출되어 설치되는 수도, 가스 등의 계량기는 다양한 원인에 의해 고장이 발생할 수 있다. 또한, 계량기 인근에 설치되어 검침에 편의를 제공하는 무선 원격검침 시스템의 장비들도 다양한 원인에 의해 고장이 발생할 수 있다.
무선 원격검침 시스템에서, 전송기는 계량기의 다양한 고장을 감지할 수 있는 알고리즘을 가지고 있다. 전송기는 다양한 감지 기술을 이용하여 전송기 및 계량기의 이상동작 여부를 사용자에게 알려주고 있다. 즉, 전송기는 계량기의 고장 또는 전송기 자신의 이상동작을 감지하여 사용자에게 전송해주는 동작을 한다.
하지만, 불량 발생 후 통신이 불가능한 상황이 되면, 이러한 통보 기능이 구현되지 않을 수 있다. 즉, 무선 원격검침 시스템의 통신망을 거쳐 서버까지 해당 데이터가 도달할 수 있을 경우에만 통보 기능이 수행된다. 만일, 전송기가 고장 내역을 전송할 수 없는 상황이거나, 전송 후 목적지에 도달하지 못하는 경우 사용자가 그 내용을 확인하는데에 어려움이 따르게 된다.
본 발명은 무선 원격검침 시스템의 전송기에서 통신 기능을 상실하거나 전송기가 방전이 되었을 때, 저장된 검침 데이터, 고장 데이터 내역을 확인할 수 있도록 편의성을 제공하는 무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전송기에 RFID 기술을 이용하여 최소한의 전력으로 설계된 ‘고장 데이터 읽기 모드’ 지원을 통해 전송기 및 계량기의 고장 정보 확인에 편의를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여, 계량기와, 상기 계량기에 연결되어 계량 정보를 수신하고, 상기 계량기의 고장 또는 자체 결함 여부를 감지하여 통신망을 통해 외부로 전송하는 동시에 내부의 근거리 무선통신모듈에 저장하고, 고장 내역을 전송할 수 없는 조건이 감지될 때 고장 데이터 읽기 모드로 전환하는 전송기 및 근거리 무선통신 방법으로 상기 근거리 무선통신모듈에 저장된 고장 정보를 읽어들이는 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기를 포함하여 이루어지는 무선 원격검침 시스템을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 구동할 수 있다.
또한, 상기 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신방식으로 구동하되, 최소한의 전력으로 구동하는 RFID 태그 전지를 포함하는 능동식 RFID 모듈로 이루어지거나, 내부 전원 없이 외부로부터 제공되는 전파신호로부터 에너지를 공급받아 동작하는 수동식 RFID 모듈로 이루어질 수 있다.
상기 계량기는 수도, 가스, 전력 중 어느 하나의 사용량을 측정하기 위한 계량기로 이루어질 수 있다.
상기 전송기는 내장된 배터리의 잔량이 소정값 이하일 때, 고장 내역을 전송할 수 없는 조건으로 판단할 수 있다.
상기 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기는 상기 근거리 무선통신모듈로부터 읽어들인 고장 정보를 무선 통신방식으로 외부로 전송하기 위한 통신부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기는 상기 근거리 무선통신모듈로부터 읽어들인 고장 정보를 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템 제어방법은 전송기에서 계량기의 고장 또는 자체 결함 여부를 감지하여 통신망을 통해 외부로 전송하는 동시에 내부의 근거리 무선통신모듈에 저장하는 단계와, 전송기에서 고장 내역을 전송할 수 없는 조건을 감지한 경우 고장 데이터 읽기 모드로 전환하는 단계 및 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기를 이용하여 근거리 무선통신 방법으로 상기 근거리 무선통신모듈에 저장된 고장 정보를 읽어들이는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템 및 무선 원격검침 시스템 제어방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
첫째, 전송기에서 통신 기능을 상실하거나 전송기가 방전되었을 때, 저장된 검침 데이터, 전송기 및 계량기의 고장 및 이상동작 정보를 확인할 수 있다.
둘째, 최소 전력으로 동작하는 근거리 통신모듈을 이용하여 쉽게 고장 데이터를 추출할 수 있다.
셋째, 불량으로 수거된 전송기의 고장 원인 분석시, 장치를 해체하지 않고 손쉽게 원인 분석이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기를 통해 고장 데이터 추출한 정보를 표시한 실시 예를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 사용 상태도이다.
이하 본 발명의 일부 실시 예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가할 때 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시 예를 설명할 때 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템 및 그 제어방법에 대하여 설명한다. 먼저, 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 구성을 설명하고, 이후에서 무선 원격검침 시스템을 이용한 제어방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템은 크게 계량기(10)와, 전송기(20), 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기(30) 및 관리용 서버(40)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 계량기(10)는 수도, 가스, 전력 중 어느 하나의 에너지 사용량 또는 태양광, 태양열, 지열, 풍력의 발전량을 측정할 수 있는 것으로서, 도시하지 않았으나 피측정 대상의 사용량을 측정하기 위한 센서를 내장할 수 있다. 상기 센서를 통해 측정된 사용량 정보는 전송기(20)에 전달된다. 상기 계량기(10)에서 전원 사용이 불가능한 경우, 계량기(10)는 배터리로부터 전원을 제공받을 수 있다.
전송기(20)는 전송기 메모리(21), 전송기 제어부(22), 전송기 통신부(23), 배터리(24) 및 RFID 태그(25)를 포함할 수 있다. 이때, 본 실시 예는 근거리 무선통신 모듈의 하나로써 RFID 태그(25)를 사용한 것을 나타내는 것으로서, 근거리 무선통신 모듈이 RFID 방식으로 동작하는 것으로 한정하는 것은 아니다. 근거리 무선통신 모듈을 이용하는 다양한 경우에도 본 발명의 기술적 특징을 나타낼 수 있는 시스템의 구현이 가능하다. 즉, 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 구동할 수 있다.
본 실시 예에서는 근거리 무선통신모듈이 RFID 통신 방식으로 동작하는 RFID 태그(25)를 사용하는 것을 예로 한다. 이때, 상기 RFID 태그(25)는 능동식 구동방법과 수동식 구동방법으로 동작할 수 있다. 즉, 능동식 구동방법을 적용한 경우에는 최소한의 전력으로 구동하는 RFID 태그 전지를 포함할 수 있다. 한편, 수동식 구동방법을 적용한 경우에는 내부 전원의 공급없이 외부로부터 제공되는 전파신호로부터 에너지를 공급받아 동작하는 수동식 RFID 태그로 이루어질 수 있다.
휴대용 근거리 통신모듈 리더기(30)는 리더기 메모리(31), 리더기 제어부(32), 리더기 통신부(33) 및 디스플레이부(34)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 전송기 제어부(22)는 상기 계량기(10)의 계량 정보를 수신한다. 전송기 제어부(22)는 상기 계량기(10)의 고장 또는 전송기(20) 자체의 결함 여부를 감지한다. 전송기 제어부(22)는 수신한 계량 정보 및 고장 정보를 전송기 메모리(21)에 저장한다. 이와 동시에, 전송기 제어부(22)는 전송기 통신부(23)을 제어하여 수신한 계량 정보 및 고장 정보를 통신망을 통해 외부의 관리용 서버(40)로 전송한다.
전송기(20)는 알람 일정에 의해 동작한다. 전송기(20)가 데이터를 과다 전송하는 것은 알람 시간이 자주 갱신된다는 것을 의미한다. 이때 전송기 제어부(22)는 알람 시간이 자주 갱신된다는 정보를 관리용 서버(40)로 전송하는 동시에 내부의 전송기 메모리(21)에도 저장한다. 전송기 제어부(22)는 내장된 배터리(24)의 잔량을 실시간으로 확인하고, 미리 설정된 기준 값과 비교한다. 만일, 배터리(24)의 잔량이 기준 값 이하일 때, 고장 데이터를 전송할 수 없는 조건으로 판단할 수 있다. 전송기 제어부(22)는 전송기(20)가 고장 내역을 전송할 수 없는 조건인 것을 감지할 때, 예를 들어, 정상적인 동작을 수행하지 못할 때, "고장 데이터 읽기 모드"로 진입한다. "고장 데이터 읽기 모드"는 배터리(21)로 동작하는 전송기(20)가 불량으로 인해 배터리가 모두 방전될 경우, 최소한의 전력으로 동작할 수 있는 상태이다. 즉, RFID 태그(25)를 이용한 소량의 데이터 전송은 매우 적은 배터리 용량으로도 가능하므로, 전송기(20)가 정상적으로 동작할 수 없는 전압 혹은 방전된 상태에서도 "고장 데이터 읽기 모드"를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시 예에서는 근거리 무선통신모듈로서 RFID 태그(25)를 사용한 것을 예로 하였으므로, 이하의 설명에서 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기(30)로서 RFID 리더기를 사용하는 것으로 설명한다. 따라서, 근거리 무선통신모듈의 종류에 따라 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기(30)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
다수의 전송기들로부터 출력된 데이터는 통신망을 통해 관리용 서버로 전달된다. 이때, 통신망은 CDMA, GSM, Wibro, IP망 등의 무선망을 포함할 수 있다. 관리자는 관리용 서버(40)를 통해 전송기 고장 여부를 확인하거나 관리용 서버(40)로 데이터가 전송되지 않는 것을 확인할 수 있다. 관리자는 현장에 방문하여 RFID 리더기(30)를 이용하여 고장 데이터를 추출할 수 있다.
관리자가 전송기(20)의 RFID 태그(25)를 향하여 RFID 리더기(30)를 동작시키면, RFID 리더기(30) 내부의 리더기 제어부(32)는 전송기(20)의 RFID 태그(25)를 통해 전송기 메모리(21)에 저장된 고장 데이터를 읽어들인다. 이러한 RFID 리더기(30)의 동작은 일반적 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 만일, 능동식 RFID 구동방식으로 동작하는 경우 내장된 태그 전지의 전원을 이용하고, 수동식 RFID 구동 방식으로 동작하는 경우 RFID 태그(25)는 RFID 리더기(30)로부터 제공된 전파신호로부터 에너지를 공급받아 동작하여 전송기 메모리(21)에 포함된 정보를 읽어들인다. 리더기 제어부(32)는 RFID 태그(25)를 통해 수신한 고장 데이터를 리더기 메모리(31)에 저장한다.
또한, 바람직하게는 리더기 제어부(32)는 디스플레이부(34)를 제어하여 도 2에 나타낸 바와 같이 읽어들인 고장 데이터 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이부(34)는 전송기(20)의 기기번호를 비롯하여 고장 감지 일자, 고장 감지 시각, 에러코드, 증상 등의 고장 데이터 정보를 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이부(34)가 터치 패널로 이루어진 경우 예시된 바와 같이 화면에 다양한 기능 버튼이 표시될 수 있다. 다양한 기능 버튼은 ESC 버튼(34-1), 저장 버튼(34-2), 전송 버튼(34-3) 및 설정 버튼(34-4)을 포함할 수 있다. ESC 버튼(34-1)은 동작 종료를 위한 버튼으로 동작한다. 저장 버튼(34-2)은 디스플레이부(34)를 통해 표시된 고장 데이터를 리더기 메모리(31)에 저장한다. 관리자가 전송 버튼(34-3)을 누르면, 리더기 제어부(32)는 리더기 통신부(33)를 제어하여 디스플레이부(34)를 통해 표시된 고장 데이터를 외부의 관리자용 서버(40)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명은 전송기에서 관리용 서버(40)로 계량 정보 또는 고장 정보를 전송할 수 없는 경우에 대한 문제점을 해결하기 위한 것이므로 본 흐름도를 통하여는 이에 대한 동작만을 설명하기로 한다.
전송기(20)는 계량기(10)의 고장 또는 전송기(20) 자체의 결함 여부를 감지한다 (S301).
전송기(20)는 고장 정보를 내부의 전송기 메모리(21)에 저장한다 (S302).
이어, 전송기(20)는 전송 가능한 상태인지 여부를 판단한다 (S303).
만일, 정상적으로 동작하는 경우에는 전송이 가능하므로 통신망을 통해 외부의 관리자용 서버(40)로 고장 데이터를 전송한다 (S304).
그러나 배터리 잔량이 기준 값보다 작은 경우와 같이 전송기(20)가 전송 불가 상태라고 판단한 경우에는 고장 데이터 읽기 모드로 진입한다 (S305).
일정 기간 계량 정보나 계량기 및/또는 전송기의 고장 정보가 수신되지 않을 때, 관리자가 해당 전송기(20)가 설치된 현장에 방문한다. 관리자는 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기(30)를 사용하여 "고장 데이터 읽기 모드"로 진입한 전송기(20)의 RFID 태그(25)를 통해 전송기 메모리(21)에 저장된 고장 데이터를 독출한다 (S306).
독출된 고장 데이터는 리더기 메모리(31)에 저장되며, 필요에 따라, 디스플레이부(34)를 통해 해당 고장 데이터를 표시할 수 있다 (S307).
관리자가 디스플레이부(34)의 전송 버튼(34-3)을 누르면, 리더기 통신부(33)는 RFID 태그(25)를 통해 읽어들인 고장 데이터를 통신망을 통해 외부의 관리자용 서버(40)로 전송할 수 있다 (S308).
도 4는 본 발명에 따른 무선 원격검침 시스템의 사용 상태도이다. 도시된 바와 같이, RFID 리더기(30)를 사용하여 전송기(20)에 구비된 RFID 태그(25)를 통해 고장 데이터를 읽어들일 수 있어, 관리자가 손쉽게 고장 원인을 파악할 수 있다.
10: 계량기 20: 전송기
21: 전송기 메모리 22: 전송기 제어부
23: 전송기 통신부 24: 배터리
25: RFID 태그 30: 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기
31: 리더기 메모리 32: 리더기 제어부
33: 리더기 통신부 34: 디스플레이부
40: 관리용 서버

Claims (12)

  1. 계량기;
    내부에 근거리 무선통신모듈을 탑재하며, 상기 계량기에 연결되어 계량 정보를 수신하고, 상기 계량기의 고장 또는 자체 결함 여부를 감지하여 통신망을 통해 외부로 전송하는 동시에 내부의 메모리에 저장하고, 고장 내역을 전송할 수 없는 조건이 감지될 때 고장 데이터 읽기 모드로 전환하는 전송기;
    상기 근거리 무선통신모듈에 저장된 고장 정보를 읽어들이는 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기를 포함하여 이루어지는 무선 원격검침 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신방식으로 구동하되, RFID 태그 전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신방식으로 구동하되, 내부 전원 없이 외부로부터 제공되는 전파신호로부터 에너지를 공급받아 동작하는 수동식 RFID 태그를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템
  5. 제1항에 있어서, 상기 계량기는 수도, 가스, 전력 중 어느 하나의 에너지 사용량 또는 태양광, 태양열, 지열, 풍력의 발전량을 측정하기 위한 계량기인 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고장 내역을 전송할 수 없는 조건은 내장된 배터리의 잔량이 미리 설정된 기준값 이하인 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기는 상기 근거리 무선통신모듈로부터 읽어들인 고장 정보를 무선 통신방식으로 외부로 전송하기 위한 리더기 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기는 상기 근거리 무선통신모듈로부터 읽어들인 고장 정보를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템.
  9. 전송기에서 계량기의 고장 또는 자체 결함 여부를 감지하여 내부의 근거리 무선통신모듈에 저장하는 단계;
    전송기에서 통신망을 통해 외부로 고장 데이터를 전송할 수 있는지 판단하는 단계;
    전송 가능한 경우, 통신망을 통해 외부로 고장 데이터를 전송하고, 고장 데이터를 전송할 수 없는 조건을 감지한 경우, 고장 데이터 읽기 모드로 전환하는 단계;
    휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기를 이용하여 근거리 무선통신 방법으로 상기 근거리 무선통신모듈에 저장된 고장 정보를 읽어들이는 단계를 포함하여 이루어지는 무선 원격검침 시스템 제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 근거리 무선통신모듈은 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템 제어방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 고장 내역을 전송할 수 없는 조건은 전송기에 내장된 배터리의 잔량이 미리 설정된 기준값 이하인 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템 제어방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 휴대용 근거리 무선통신모듈 리더기에서 상기 근거리 무선통신모듈로부터 읽어들인 고장 정보를 무선 통신방식으로 외부로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격검침 시스템 제어방법.
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JP2006228109A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Kokusai Chart Co Icタグを使用したメータの検針管理システム
KR101192745B1 (ko) * 2012-03-27 2012-10-18 주식회사 이씨에스 무선 원격 검침 시스템

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