KR20190022204A - Remote meter reading system with dcu cluster technique - Google Patents

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KR20190022204A
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Abstract

According to the present invention, a remote meter reading system applied with a data concentrator unit (DCU) cluster technique has a plurality of DCUs for collecting metering data from smart meters installed at a lower stage and transmitting the metering data according to a request of a front end processor (FEP) installed at an upper stage. The DCUs include a cluster management unit which forms a cluster group, shares information among the DCUs in a cluster, selects a partial DCU as a representative from the cluster group, and transmits the metering data in a one-to-one manner with the FEP through the selected representative DCU. According to the present invention, the metering data can be stably collected.

Description

DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템{REMOTE METER READING SYSTEM WITH DCU CLUSTER TECHNIQUE}{REMOTE METER READING SYSTEM WITH DCU CLUSTER TECHNIQUE}

본 발명은 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러스터(Cluster) 그룹을 형성하고, 클러스터(Cluster) 내의 데이터집중장치(DCU) 상호 간에 정보를 공유하며, 형성된 상기 클러스터(Cluster) 그룹 중 일부 데이터집중장치(DCU)를 대표로 선택하고, 선택된 상기 대표 데이터집중장치(DCU)를 통해 상기 FEP(Front End Processor)와 1 : 1 방식으로 상기 계량 데이터들을 전송하는 클러스터 관리부를 포함하는 데이터집중장치(DCU)들을 제공함으로써, FEP(Front End Processor)는 어느 대표 데이터집중장치(DCU)에 통신 장애가 발생하는 경우 여분의 다른 대표 데이터집중장치(DCU)와 통신을 수행하여 보다 안정적으로 계량 데이터들을 수집할 수 있는, DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a remote metering system to which a DCU cluster technique is applied. More specifically, the present invention relates to a remote metering system for forming a cluster group, sharing information between DCUs in a cluster, A cluster manager for selecting some data concentrators (DCUs) as a representative of the group and transferring the metering data in a 1: 1 manner to the FEP (Front End Processor) through the selected representative data concentrator (DCU) By providing DCUs that include data center concentrators (FUs), the FEP (Front End Processor) communicates with an extra representative data concentrator (DCU) in the event of a communication failure to any representative data concentrator (DCU) To a remote meter reading system to which a DCU cluster technique is applied.

일반적으로 원격검침 시스템은 사용 전력 정보를 측정하는 계량기, 변대주 등에 설치되어 계량기와 통신을 수행하고 이를 전력회사의 원격검침 서버에 전송하는 기능을 수행하는 통신 수단, 검침을 수행하고 검침 정보를 관리하는 전력회사의 원격 검침 서버로 구성된다. Generally, the remote meter reading system is provided with a meter for measuring the power information, communication means for communicating with the meter and transmitting the meter to the remote meter reading server of the electric company, meter reading, And the remote meter reading server of the power company.

도 1은 종래기술에 따른 1 : N 방식의 FEP와 DCU 간의 계량 데이터 수집 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다. FIG. 1 is a view for explaining a method of collecting measurement data between a 1: N FEP and a DCU according to the related art.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 원격 검침시스템은 하위 단에 설치된 복수개의 AMI(Advanced Metering Infrastructure)들(111~119), 복수개의 DCU(Data Concentrator Unit)들(121~123) 및 상위 단에 설치된 1개의 FEP(Front End Processor, 130)를 포함한다. 1, the conventional meter reading system according to the related art includes a plurality of Advanced Metering Infrastructures (AMI) 111 to 119, a plurality of DCUs (Data Concentrator Units) 121 to 123, And a Front End Processor (FEP) 130 installed in the FEP.

FEP(130)는 주기적으로 자신과 연결된 모든 DCU들((121~123)에게 AMI 계량데이터의 전송을 요청하여 TCP 를 통해 데이터를 수신한다. The FEP 130 periodically requests transmission of AMI metering data to all the DCUs (121 to 123) connected thereto and receives data via TCP.

이 경우 상기 FEP(130)에서 AMI 계량데이터를 수집하기 위해서는 FEP(130)와 연결된 모든 DCU들(121~123)의 정보(이를테면, IP, Port, ID 등)를 알아야 하며, 최신으로 유지해야 AMI 계량데이터를 전송 받을 수 있게 된다.  In this case, in order to collect AMI metering data in the FEP 130, it is necessary to know the information (for example, IP, Port, ID, etc.) of all the DCUs 121 to 123 connected to the FEP 130, The metering data can be received.

한편 국가 중요정책중 하나인 AMI 확산 보급계획에 따라 2020년까지 2200만호(현재 250만호)보급에 따른 DCU 및 스마트미터의 증가로 FEP의 DCU 정보 관리에 대한 부하가 증가하였다. Meanwhile, the increase in DCU and smart meters due to the spread of 22 million (currently 2.5 million) by 2020, according to the AMI diffusion plan, one of the most important national policies, has increased the burden on FEP's DCU information management.

또한 종래기술에 따른 DCU들(121~123)은 자신들이 수집한 계량 데이터를 공유하지 않고 직접 FEP(130)와 데이터 전송방식을 취함으로써, FEP와 DCU는 1:N 관계가 형성되어 DCU가 늘어남에 따라 네트워크 병목현상이 증가하였고, DCU 또는 네트워크 장애가 발생하면 FEP(130)로 계량데이터를 전송할 수 없는 문제점이 있었다.
In addition, the DCUs 121 to 123 according to the prior art take a data transmission scheme directly with the FEP 130 without sharing the metering data collected by them, so that a 1: N relationship is established between the FEP and the DCU, The network bottleneck phenomenon is increased according to the FEP 130, and the metering data can not be transmitted to the FEP 130 when a DCU or a network failure occurs.

대한민국 공개특허 제2003-0034326호Korea Patent Publication No. 2003-0034326

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 클러스터(Cluster) 그룹을 형성하고, 클러스터(Cluster) 내의 데이터집중장치(DCU) 상호 간에 정보를 공유하며, 형성된 상기 클러스터(Cluster) 그룹 중 일부 데이터집중장치(DCU)를 대표로 선택하고, 선택된 상기 대표 데이터집중장치(DCU)를 통해 상기 FEP(Front End Processor)와 1 : 1 방식으로 상기 계량 데이터들을 전송하는 클러스터 관리부를 포함하는 데이터집중장치(DCU)들을 제공함으로써, FEP(Front End Processor)는 어느 대표 데이터집중장치(DCU)에 통신 장애가 발생하는 경우 여분의 다른 대표 데이터집중장치(DCU)와 통신을 수행하여 보다 안정적으로 계량 데이터들을 수집할 수 있는, DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a cluster group, sharing information among DCUs in a cluster, (DCU) as a representative, and a cluster manager for transmitting the metering data in a one-to-one manner with the FEP (Front End Processor) through the selected representative data concentrator (DCU) The FEP (Front End Processor) communicates with an extra representative data concentrator (DCU) in case a communication failure occurs in a representative data concentrator (DCU), thereby collecting the metering data more stably. And to provide a remote meter reading system to which DCU cluster technique is applied.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템은, 하위 단에 설치된 스마트 미터들로부터 계량 데이터들을 수집하여, 상위 단에 설치된 FEP(Front End Processor)의 요청에 따라 상기 계량 데이터들을 전송하는 복수개의 데이터집중장치(DCU)들을 구비하며, 상기 데이터집중장치(DCU)들은, 클러스터(Cluster) 그룹을 형성하고, 클러스터(Cluster) 내의 데이터집중장치(DCU) 상호 간에 정보를 공유하며, 형성된 상기 클러스터(Cluster) 그룹 중 일부 데이터집중장치(DCU)를 대표로 선택하고, 선택된 상기 대표 데이터집중장치(DCU)를 통해 상기 FEP(Front End Processor)와 1 : 1 방식으로 상기 계량 데이터들을 전송하는 클러스터 관리부를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a remote meter reading system to which a DCU cluster technique is applied. The remote meter reading system collects metering data from smart meters installed at a lower stage, The data concentrator (DCU) forms a cluster group and transmits and receives information to and from data concentrators (DCU) in the cluster. The data concentrator (DCU) And selects one of the data concentrators (DCUs) among the cluster groups formed as a representative and transmits the metering data in a 1: 1 manner to the FEP (Front End Processor) through the selected representative data concentrator (DCU) To the cluster manager.

본 발명은 FEP(Front End Processor)는 어느 대표 데이터집중장치(DCU)에 통신 장애가 발생하는 경우 여분의 다른 대표 데이터집중장치(DCU)와 통신을 수행하여 보다 안정적으로 계량 데이터들을 수집할 수 있는 기술적 효과가 있다.
The FEP (Front End Processor) of the present invention is capable of collecting metering data more stably by performing communication with an extra representative data concentrator (DCU) when a communication failure occurs in a representative data concentrator (DCU) It is effective.

도 1은 종래기술에 따른 1 : N 방식의 FEP와 DCU 간의 계량 데이터 수집 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 FEP와 DCU 간의 계량 데이터 수집 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 실시예로, DCU 클러스터 기법 적용 시 복수개의 DCU들의 대표 선정 방식을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 실시예로, DCU 클러스터 기법 적용 시 DCU들 간의 파티션 전송을 통한 데이터 공유 방식을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 DCU의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 FEP의 주요 구성을 나타낸 것이다. FIG. 1 is a view for explaining a method of collecting measurement data between a 1: N FEP and a DCU according to the related art.
FIG. 2 is a view for explaining a method of collecting metering data between an FEP and a DCU to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied.
3A is a diagram for explaining a representative selection method of a plurality of DCUs when applying the DCU cluster technique according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a diagram for explaining a data sharing scheme through partition transmission between DCUs when applying the DCU cluster technique according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 4 shows a main configuration of a DCU to which a DCU cluster technique according to the present invention is applied.
FIG. 5 shows a main configuration of the FEP to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 FEP와 DCU 간의 계량 데이터 수집 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다. FIG. 2 is a view for explaining a method of collecting metering data between an FEP and a DCU to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침시스템은, 하위 단에 설치된 복수개의 AMI(Advanced Metering Infrastructure)들(211~219), 복수개의 DCU(Data Concentrator Unit)들(221~223) 및 상위 단에 설치된 1개의 FEP(Front End Processor, 230)를 포함한다. 2, the remote meter reading system to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied includes a plurality of Advanced Metering Infrastructures (AMI) 211 to 219 installed at a lower stage, a plurality of DCUs 221 223) and one FEP (Front End Processor) 230 installed at the upper end.

AMI 들(211~219)은 수용가의 전력량을 검침하는 스마트 미터들로서, 이들 각각이 검침한 계량 데이터들은 이를테면, TCP, PLC, zigbee 등의 통신 방식을 사용하여 DCU 들(221~223)로 전송된다. The AMIs 211 to 219 are smart meters for measuring the amount of electric power of a customer and are transmitted to the DCUs 221 to 223 using a communication method such as TCP, PLC, zigbee, etc. .

이를테면, 도 2에 도시된 바대로, 3개의 AMI 들(211, 212, 213)은 각각의 계량 데이터들을 TCP, PLC, zigbee 각각의 통신 방식을 사용하여 DCU1(221)로 전송하고, 마찬가지 방식으로 3개의 AMI 들(214, 215, 216)은 각각의 계량 데이터들을 TCP, PLC, zigbee 각각의 통신 방식을 사용하여 DCU2(222)로 전송하며, 3개의 AMI 들(217, 218, 219)은 각각의 계량 데이터들을 TCP, PLC, zigbee 각각의 통신 방식을 사용하여 DCU3(223)로 전송한다. For example, as shown in FIG. 2, the three AMIs 211, 212, and 213 transmit the respective metering data to the DCU1 221 using the respective communication methods of TCP, PLC, and zigbee, The three AMIs 214, 215, and 216 transmit the respective metering data to the DCU2 222 using the respective communication methods of TCP, PLC, and zigbee, and the three AMIs 217, 218, To the DCU3 223 using the respective communication methods of TCP, PLC, and zigbee.

DCU 들(221~223)은 AMI 들(211~219)로부터 수신한 각각의 계량 데이터들을 TCP(Transmission Control Protocol) 통신방식을 사용하여 FEP(230)로 전송해 준다. The DCUs 221 to 223 transmit the respective metering data received from the AMIs 211 to 219 to the FEP 230 using a TCP (Transmission Control Protocol) communication method.

이 경우 3개의 DCU들 즉 DCU1(221), DCU2(222) 및 DCU3(223)은 내부적으로 DCU 클러스터(Cluster, C10)를 구성하며, 이들 중 선택된 대표 DCU2(222)는 AMI 들(211~219)로부터 수집한 계량 데이터들을 FEP(230)로 1 : 1 방식과 같이 전송해주는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3a ~ 도 4에서 후술한다. In this case, the three DCUs, DCU1 221, DCU2 222 and DCU3 22 internally constitute a DCU cluster (Cluster, C10), and the selected representative DCU2 222 is connected to the AMIs 211-219 ) Is transmitted to the FEP 230 in a 1: 1 manner, which will be described in detail later with reference to FIGS. 3A to 4.

FEP(Front End Processor, 230)은 자신과 연결된 클러스터(Cluster)로 구성된 DCU들 중 대표 DCU(1개 또는 복수 개 가능)에게 TCP(Transmission Control Protocol) 통신방식으로 계량 데이터들의 전송을 요청하고, 요청에 상응하는 계량 데이터들을 TCP(Transmission Control Protocol) 통신방식으로 수신하는데, FEP( 230)의 주요 구성 및 기능에 대한 구체적인 설명은 도 5에서 후술한다. The FEP (Front End Processor) 230 requests transmission of metering data to a representative DCU (one or a plurality of DCUs) constituted of a cluster connected thereto by a TCP (Transmission Control Protocol) (Transmission Control Protocol) communication method. A detailed description of the main configuration and functions of the FEP 230 will be given later with reference to FIG.

도 3a는 본 발명에 따른 실시예로, DCU 클러스터 기법 적용 시 복수개의 DCU들의 대표 선정 방식을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다. 3A is a diagram for explaining a representative selection method of a plurality of DCUs when applying the DCU cluster technique according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명은 DCU 그룹(221~225) 및 FEP(230)을 포함하며, 이 경우 DCU 그룹(221~225) 중 DCU1(221)~ DCU4(224)는 클러스터 그룹(C10)을 이루고 있지만, 나머지 DCU5(225)는 클러스터 그룹(C10)에서 제외된 상태를 일 실시예로 나타내었다. Referring to FIG. 3A, the present invention includes a DCU group 221 to 225 and an FEP 230. In this case, DCU1 221 to DCU4 224 among DCU groups 221 to 225 are grouped into a cluster group C10, And the remaining DCUs 225 are excluded from the cluster group C10 by one embodiment.

이를 부연설명하면, DCU1(221)~ DCU4(224)는 각자의 고유 IP 및 서브넷 마스크(Subnet mask)를 가지고 클러스터 그룹(C10)을 형성함으로써, 이들 각각이 수집한 스마트 미터의 계량 데이터들을 공유하기(도 3b 참조) 때문에 데이터 손실에 대한 위험이 줄어드는 장점을 제공한다. In detail, DCU1 221 to DCU4 224 form a cluster group C10 with their respective IPs and subnet masks, thereby sharing metering data of the collected smart meters (See FIG. 3B), thereby reducing the risk of data loss.

또한 클러스터 그룹(C10)을 형성한 DCU1(221)~ DCU4(224) 중 DCU2(222) 및 DCU3(223)을 대표로 선택하고, FEP(230)는 선택된 대표 DCU2(222) 또는 대표 DCU3(223)과 TCP(Transmission Control Protocol) 통신방식을 통해 DCU1(221)~ DCU4(224)가 수집한 계량 데이터들을 병목현상 없이 1 : 1 방식으로 수집할 수 있게 된다. The FEP 230 selects DCU2 222 and DCU3 223 among the DCU1 221 to DCU4 224 forming the cluster group C10 as a representative and the FEP 230 selects the representative DCU2 222 or the representative DCU3 223 ) And the TCP (Transmission Control Protocol) communication method, the metering data collected by the DCU1 221 to the DCU4 224 can be collected in a 1: 1 manner without bottleneck.

이 경우 클러스터의 대표는 최소 2대 이상의 DCU로 지정할 수 있고, 이 경우 디폴트(default)는 IP가 빠른 순서이며, 사용자가 임의로 선택하여 구성할 수도 있는데, 이를테면, 사용자는 FEP(230)과 1차적으로 통신하는 대표는 주요(Primary) 대표로, 나머지 대표들은 후보(Secondary) 대표가 되도록 선택할 수 있다. In this case, the representative of the cluster can be designated by at least two DCUs, in which case the default is the order of IP is high, and the user may arbitrarily select and configure the user, for example, The representative communicating with the first representative can be selected as the primary representative and the remaining representatives can be selected as the second representative.

이와 같이 본 발명은 대표 DCU를 단일로 구성하는 것이 아니라, 2대 이상의 DCU 대표 그룹(P10)으로 구성함으로써, FEP(230)는 어느 대표 DCU에 통신 장애가 발생하는 경우 여분의 다른 대표 DCU와 통신을 수행하여 보다 안정적으로 계량 데이터들을 수집할 수 있는 기술적 장점을 제공한다. As described above, the present invention does not constitute a single representative DCU but comprises two or more DCU representative groups P10, so that the FEP 230 can communicate with any other representative DCU when a communication failure occurs to a representative DCU. And provides a technical advantage of collecting metering data more stably.

또한 본 발명의 FEP(230)은 전체 DCU들(221~225)의 접속 정보(이를테면, IP, Port, Name 등)를 관리하지 않고, 클러스터의 대표 DUC들(222, 223)의 정보만 가지고 있어도 됨으로써, DCU 정보를 저장 및 갱신하는데 소요되는 작업량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 신규 DCU가 추가 되는 경우에 FEP의 정보 변경 없이 클러스터에 신규 DCU(이를테면, 신규 DCU의 고유 IP 및 서브넷 마스크 만을 설정함)를 추가함으로써, 신규 DCU가 수집한 계량 데이터를 곧바로 수신할 수 있는 기술적 장점을 갖는다. Also, the FEP 230 of the present invention does not manage access information (such as IP, Port, Name, etc.) of all the DCUs 221 to 225 and only has information of the representative DUCs 222 and 223 of the cluster In addition, when a new DCU is added, a new DCU (for example, only a unique IP of the new DCU and a subnet mask are set) in the cluster without changing the information of the FEP, , It has the technical advantage of being able to immediately receive the metering data collected by the new DCU.

한편, 클러스터 그룹(C10)을 형성하는 DCU들의 개수 및 대표 DCU들의 개수는 필요에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있으며, 클러스터 그룹(C10)에 포함되지 않은 DCU5(225)는 종전의 방식에 따라 FEP(230)로 계량 데이터를 전송하면 된다. Meanwhile, the number of DCUs forming the cluster group C10 and the number of representative DCUs may be varied according to need, and the DCUs 225, which are not included in the cluster group C10, The weighing data may be transmitted to the FEP 230.

도 3b는 본 발명에 따른 실시예로, DCU 클러스터 기법 적용 시 DCU들 간의 파티션 전송을 통한 데이터 공유 방식을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다. FIG. 3B is a diagram for explaining a data sharing scheme through partition transmission between DCUs when applying the DCU cluster technique according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 3b를 참조하면, DCU1과 DCU2는 상기 도 3a와 같이 클러스터 그룹(C10)을 형성하며, DCU1 및 DCU2 각각의 파티션(partition) 데이터는 TCP(Transmission Control Protocol) 통신방식을 통해 상대방의 DCU로 각각 전송, 저장 및 관리된다. Referring to FIG. 3B, DCU1 and DCU2 form a cluster group C10 as shown in FIG. 3A, and partition data of DCU1 and DCU2 are respectively transmitted to DCU of the other party through TCP (Transmission Control Protocol) Transmitted, stored and managed.

이를 부연설명하면, DCU 간의 공유 단위는 파티션(partition)으로 정의되며, 파티션 공유는 특정된 상황(이를테면, 통신 장애 발생 시)에만 수행하는 것이 아니라, 클러스터 그룹(C10)을 형성한 DCU들 간에 주기적으로 공유 작업을 수행하여 어느 DCU에 장애가 발생하더라도 FEP가 안정적으로 계량 데이터를 수집할 수 있도록 해준다. In other words, the sharing unit between the DCUs is defined as a partition, and the partition sharing is not performed only in a specified situation (for example, when a communication failure occurs), but between the DCUs forming the cluster group C10, , Which enables FEP to collect metering data stably regardless of which DCU fails.

이 경우 도 4에 도시된 바대로, DCU 정보 저장부(61)는 DCU1 및 DCU2 간에 TCP(Transmission Control Protocol) 통신 방식을 통해 파티션(partition) 데이터를 서로 전송(복사)하여 DCU1 및 DCU2이 파티션(partition) 데이터를 공유할 수 있도록 해주고, 파티션 관리부(65)는 DCU 자신이 전송한 파티션(partition) 데이터 및 타 DCU로부터 수신한 파티션(partition) 데이터를 관리하여 중복 저장을 방지하도록 해주는데, 기타 클러스터 관리부(60)의 주요 구성 및 기능에 대해서는 이하 도 4를 참조하여 설명한다. 4, the DCU information storage unit 61 transfers (copies) partition data between the DCU 1 and the DCU 2 through a TCP (Transmission Control Protocol) communication scheme so that the DCU 1 and the DCU 2 store the partition partition management unit 65 manages the partition data transmitted from the DCU itself and the partition data received from other DCUs to prevent duplicate storage. The main configuration and functions of the image processing apparatus 60 will be described with reference to FIG.

도 4는 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 DCU의 주요 구성을 나타낸 것이다. FIG. 4 shows a main configuration of a DCU to which a DCU cluster technique according to the present invention is applied.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 DCU(220)는 계량데이터 수신부(10), 계량데이터 프로토콜 처리부(20), 스마트미터 제어명령 전송부(30), 스마트미터 제어명령 수신부(40), 종속 스마트미터 관리부(50), 클러스터 관리부(60), 데이터 프로토콜 변환부(70), 계량데이터 수신기록부(80) 및 스마트미터 타입별 데이터 처리부(90)를 주요 구성으로 포함한다. 4, the DCU 220 to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied includes a metering data receiving unit 10, a metering data protocol processing unit 20, a smart meter control command transmitting unit 30, A main memory 40, a dependent smart meter managing unit 50, a cluster managing unit 60, a data protocol converting unit 70, a metering data receiving and recording unit 80 and a smart meter type data processing unit 90.

이들 구성 중 계량데이터 수신부(10), 계량데이터 프로토콜 처리부(20), 스마트미터 제어명령 전송부(30), 스마트미터 제어명령 수신부(40), 종속 스마트미터 관리부(50), 데이터 프로토콜 변환부(70), 계량데이터 수신기록부(80) 및 스마트미터 타입별 데이터 처리부(90)는 종전의 데이터집중장치(DCU)의 구성과 대동소이 하므로 구체적인 설명은 생략하며, 본 발명의 특징인 DCU 클러스터 기법을 활용하기 위한 클러스터 관리부(60)에 대해 이하 설명한다. Among these configurations, the metering data receiving unit 10, the metering data protocol processing unit 20, the smart meter control command transmitting unit 30, the smart meter control command receiving unit 40, the dependent smart meter managing unit 50, 70, the metering data receiving and recording unit 80 and the smart meter type data processing unit 90 are the same as those of the conventional data concentrator (DCU), and a detailed description thereof will be omitted. The DCU cluster technique The cluster manager 60 for utilization will now be described.

클러스터 관리부(60)는 클러스터에 참여한 DCU 들의 정보(이를테면, IP, Port, Name 등)를 저장 및 관리하여 DCU들 간에 계량 데이터를 공유할 수 있는 조건을 갖추도록 해주기 위해, DCU 정보 저장부(61), 데이터 전송부(62), 데이터 저장부(63), 토픽 관리부(64), 파티션 관리부(65) 및 DCU간 통신부(66)를 포함한다. The cluster manager 60 stores and manages information (for example, IP, Port, Name, etc.) of the DCUs participating in the cluster so that the DCU information storage 61 A data transfer unit 62, a data storage unit 63, a topic management unit 64, a partition management unit 65, and an inter-DCU communication unit 66.

여기서 DCU 정보 저장부(61)는 클러스터 그룹을 형성하는 DCU 들의 정보를 관리해주는데, 이를테면, 도 3b에 도시된 바대로, DCU1 및 DCU2 간에 TCP 통신 방식을 통해 파티션(partition) 데이터를 서로 전송(복사)하여 DCU1 및 DCU2이 파티션(partition) 데이터를 공유할 수 있도록 해준다. Here, the DCU information storage unit 61 manages information of the DCUs forming the cluster group. For example, as shown in FIG. 3B, partition data is transmitted (copied) between the DCU 1 and the DCU 2 through the TCP communication method ) To allow DCU1 and DCU2 to share partition data.

데이터 전송부(62)는 전송할 FEP의 통신정보(이를테면, IP, Port 등)를 이용하여, 스마트 미터들로부터 수신한 계량 데이터를 상위 FEP(230)로 전송해준다. The data transfer unit 62 transfers the metering data received from the smart meters to the upper FEP 230 using the communication information of the FEP to be transmitted (for example, IP, Port, etc.).

데이터 저장부(63)는 하위 스마트 미터들로부터 수신한 계량 데이터들을 메모리에 저장한다. The data storage unit 63 stores the metering data received from the lower smart meters in the memory.

토픽 관리부(64)는 토픽(topic)의 생성 및 삭제를 관리해 주는 기능을 수행한다. The topic management unit 64 performs a function of managing creation and deletion of a topic.

이를 부연설명하면, 토픽(topic)은 계량데이터를 타입별로 그룹화해서 저장해 놓는 곳으로, FEP가 필요한 계량데이터를 요청할 때 별도의 검색 없이 토픽(topic)을 통해 원하는 계량 데이터를 빠르게 전송 할 수 있도록 해준다. In other words, a topic is a place to group and store metering data by type. When requesting metering data that FEP needs, it allows to send desired metering data through topic without searching separately .

이 경우 토픽(topic)은 사용자가 운영환경에 맞춰 자유로이 가감할 수 있어서 계량 데이터 뿐 만 아니라, 이를테면, 스마트미터의 이벤트 정보를 위한 토픽, DCU의 운영정보 토픽 등을 생성하여 상황에 맞게 최적의 운영을 도모함이 바람직하다. In this case, the topic can be freely added or subtracted according to the user's operating environment, so that not only the metering data but also, for example, a topic for event information of the smart meter, an operation information topic of the DCU, .

또한 토픽 관리부(64)는 다수의 FEP가 클러스터를 보고 있는 것이 아니라, 하나의 FEP가 다수의 클러스터를 보고 있으므로, pub/sub 방식의 데이터분산서비스(Data Distribution Service, DDS)를 사용하는 것보다 TCP 기반의 소켓을 이용한 통신을 하거나, MQTT, RabitMQ 등 사물인터넷(IoT)에 많이 사용되는 큐(Queue) 기술을 활용하여 구성하는 것이 바람직하다. In addition, the topic management unit 64 does not use a plurality of FEPs to view the clusters. Instead of using the pub / sub data distribution service (DDS) Based socket or a Queue technology commonly used in Internet (IoT) such as MQTT and RabitMQ.

다음으로, 파티션 관리부(65)는 DCU 간의 공유 단위인 파티션(partition)을 관리함으로써, DCU 및 네트워크 장애를 대비하도록 해주는데, 이를테면 도 3b에 도시된 바대로, DCU 자신이 보낸 파티션(partition) 데이터 및 타 DCU로부터 받은 파티션(partition) 데이터를 관리하여 중복 저장을 방지하도록 해준다. Next, the partition management unit 65 manages a partition, which is a shared unit between DCUs, to prepare for a DCU and a network failure. For example, as shown in FIG. 3B, It manages partition data received from other DCUs to prevent duplicate storage.

이 경우 파티션 관리부(65)는 상기 토픽 관리부(64)와 마찬가지로, TCP(Transmission Control Protocol) 통신을 기반으로 소켓으로 구현할 수 있다. In this case, the partition managing unit 65 may be implemented as a socket based on TCP (Transmission Control Protocol) communication as in the topic managing unit 64.

마지막으로 DCU간 통신부(66)는 클러스터 그룹을 형성하는 DCU 들 간에 계량 데이터, DCU 정보, 파티션 및 토픽 정보를 공유할 수 있도록 해주는데, 이를테면, 도 3b에 도시된 바대로, DCU1 및 DCU2 간에 TCP(Transmission Control Protocol) 통신 방식을 통해 파티션(partition) 데이터를 서로 전송(복사)하여 DCU1 및 DCU2이 파티션(partition) 데이터를 공유할 수 있도록 해준다. Finally, the DCU-to-DCU communication unit 66 allows sharing of metering data, DCU information, partition and topic information among the DCUs forming the cluster group. For example, as shown in FIG. 3B, (Copy) the partition data to each other through the Transmission Control Protocol (DCP) communication method so that DCU1 and DCU2 can share the partition data.

즉 DCU간 통신부(66)는 브로드캐스팅(broad casting)을 통해 자신이 속해 있는 클러스터 내의 DCU에 대한 정보를 주기적으로 갱신하고, 또한 새로운 DCU가 클러스터에 추가될 경우 신규 DCU 정보를 클러스터 내의 DCU에 전파하여 DCU 정보를 최신화 시키는 기능을 수행한다. That is, the DCU-to-DCU communication unit 66 periodically updates the information on the DCUs in the cluster to which it belongs by broad casting and, when a new DCU is added to the cluster, propagates the new DCU information to DCUs in the cluster Thereby updating the DCU information.

도 5는 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 FEP의 주요 구성을 나타낸 것이다. FIG. 5 shows a main configuration of the FEP to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 DCU 클러스터 기법이 적용된 FEP(230)는 스마트미터 타입별 데이터 처리부(231), 데이터 프로토콜 변환부(232), 계량 데이터 저장부(233), DCU 클러스터 정보저장부(234), 계량 데이터 요청부(235), 계량 데이터 수신부(236), 계량 데이터 수신기록부(237), 파일 생성부(238), 운영시스템 파일전송부(239), DCU 제어명령 전송부(240) 및 스마트미터 제어명령 전송부(241)를 포함한다. 5, the FEP 230 to which the DCU cluster technique according to the present invention is applied includes a smart metric type data processing unit 231, a data protocol conversion unit 232, a weighing data storage unit 233, a DCU cluster information storage A metering data requesting unit 235, a metering data receiving unit 236, a metering data receiving and recording unit 237, a file generating unit 238, an operating system file transferring unit 239, a DCU control command transmitting unit 240 and a smart meter control command transmission unit 241.

스마트미터 타입별 데이터 처리부(231)는 스마트미터 타입별로 데이터를 처리하여, 하위단의 스마트 미터 타입에 따른 계량 데이터를 요청 및 수신할 수 있도록 해준다. The smart meter type data processing unit 231 processes data for each type of smart meter and can request and receive the metering data according to the smart meter type of the lower level.

데이터 프로토콜 변환부(232)는 DCU들로부터 수신한 원시 계량데이터의 이상 유무를 체크한 후 각각의 스마트미터에 맞는 프로토콜로 변환하여 필요한 부분(이를테면, ID, 계측시간, 계량값 등)을 추출할 수 있도록 해준다. The data protocol conversion unit 232 checks whether there is an abnormality in the raw metering data received from the DCUs, converts the raw metering data into a protocol suitable for each smart meter, and extracts a necessary part (for example, ID, measurement time, It can help.

계량 데이터 저장부(233)는 DCU들로부터 수신한 계량 데이터들을 메모리에 저장한다. The weighing data storage unit 233 stores the weighing data received from the DCUs in the memory.

DCU 클러스터 정보저장부(234)는 클러스터 그룹을 형성하는 DCU들 중 대표로 선택된 대표 DCU의 정보(이를테면, 대표들 각각의 IP, Port, Name 등)를 관리해 준다. The DCU cluster information storage unit 234 manages information (e.g., IPs, Ports, Names, etc.) of representative DCUs selected as a representative among the DCUs forming the cluster group.

계량 데이터 요청부(235)는 클러스터 그룹을 형성하는 DCU들 중 대표로 선택된 대표 DCU로 계량 데이터의 전송을 요청하는 기능을 수행하며, 이 경우 오류로 판단된 계량 데이터가 있을 시 상기 대표 DCU로 계량 데이터의 재 전송을 요청할 수도 있다. The metering data requesting unit 235 requests the transfer of the metering data to the representative DCU selected as a representative among the DCUs forming the cluster group. In this case, when there is metering data determined as an error, And may request retransmission of the data.

계량 데이터 수신부(236)는 클러스터 그룹을 형성하는 DCU들 중 대표로 선택된 대표 DCU로부터 전송된 계량 데이터를 수신하는 기능을 수행한다. The metering data receiving unit 236 receives the metering data transmitted from the representative DCU selected as a representative among the DCUs forming the cluster group.

계량 데이터 수신기록부(237)는 상기 계량 데이터 수신부(236)를 통해 수신한 계량 데이터의 수신 기록을 메모리에 저장한다. The metering data reception recording section 237 stores the reception record of the metering data received via the metering data receiving section 236 in the memory.

파일 생성부(238)는 상기 계량 데이터 수신부(236)를 통해 수신한 계량 데이터가 이상이 없다고 판단된 경우, 상위 운영 시스템(미도시)으로 전송을 위한 계량 데이터 집합 파일을 생성한다. When the metering data received through the metering data receiving unit 236 is determined not to be abnormal, the file generating unit 238 generates a metering data aggregation file for transmission to an upper operating system (not shown).

운영시스템 파일전송부(239)는 상기 파일 생성부(238)에 의해 생성된 계량 데이터 집합 파일을 상위 운영 시스템(미도시)으로 전송하고, 전송 성공 여부를 메모리에 기록한다. The operating system file transfer unit 239 transfers the metering data set file generated by the file generation unit 238 to an upper operating system (not shown), and records the success or failure of the transfer in the memory.

DCU 제어명령 전송부(240)는 상위 운영 시스템(미도시)으로부터 DCU 제어명령을 수신하고, 수신한 DCU 제어명령을 DCU 클러스터로 전송하는 기능을 수행한다. The DCU control command transmission unit 240 receives a DCU control command from an upper operating system (not shown) and transmits the received DCU control command to the DCU cluster.

스마트미터 제어명령 전송부(241)는 상위 운영 시스템(미도시)으로부터 스마트미터 제어명령을 수신하고, 수신한 스마트미터 제어명령을 DCU 클러스터 또는 해당 스마트 미터로 전송하는 기능을 수행한다. The smart meter control command transmitting unit 241 receives a smart meter control command from an upper operating system (not shown), and transmits the received smart meter control command to the DCU cluster or the corresponding smart meter.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention.

220 : DCU
10 : 계량데이터 수신부
20 : 계량데이터 프로토콜 처리부
30 : 스마트미터 제어명령 전송부
40 : 스마트미터 제어명령 수신부
50 : 종속 스마트미터 관리부
60 : 클러스터 관리부
61 : DCU 정보 저장부 62 : 데이터 전송부
63 : 데이터 저장부 64 : 토픽 관리부
65 : 파티션 관리부 66 : DCU간 통신부
70 : 데이터 프로토콜 변환부
80 : 계량데이터 수신기록부
90 : 스마트미터 타입별 데이터 처리부220: DCU
10: Weighing data receiving section
20: Metering data protocol processor
30: Smart meter control command transmission unit
40: Smart meter control command receiver
50: Dependent smart meter manager
60: Cluster manager
61: DCU information storage unit 62: Data transfer unit
63: Data storage unit 64: Topic management unit
65: partition management unit 66: DCU communication unit
70: Data protocol conversion section
80: Weighing data reception log
90: Data processor for each smart meter type

Claims (4)

하위 단에 설치된 스마트 미터들로부터 계량 데이터들을 수집하여, 상위 단에 설치된 FEP(Front End Processor)의 요청에 따라 상기 계량 데이터들을 전송하는 복수개의 데이터집중장치(DCU)들을 구비하며,
상기 데이터집중장치(DCU)들은,
클러스터(Cluster) 그룹을 형성하고, 클러스터(Cluster) 내의 데이터집중장치(DCU) 상호 간에 정보를 공유하며, 형성된 상기 클러스터(Cluster) 그룹 중 일부 데이터집중장치(DCU)를 대표로 선택하고, 선택된 상기 대표 데이터집중장치(DCU)를 통해 상기 FEP(Front End Processor)와 1 : 1 방식으로 상기 계량 데이터들을 전송하는 클러스터 관리부를 제공하는 것을 특징으로 하는 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템. A plurality of data concentrators (DCUs) collecting metering data from smart meters installed in lower stages and transmitting the metering data according to a request of a front end processor (FEP) installed at an upper stage,
The data concentrators (DCUs)
A plurality of data concentrators (DCUs) in a cluster are formed, a data concentrator (DCU) in a cluster is shared with each other, And a cluster manager for transmitting the metering data in a 1: 1 manner to the FEP (Front End Processor) through a representative data concentration unit (DCU). 제 1항에 있어서, 상기 클러스터 관리부는,
상기 클러스터 그룹을 형성하는 DCU 들의 정보를 관리하는 DCU 정보 저장부;
계량데이터를 타입별로 그룹화해서 저장해 놓은 토픽(topic)의 생성 및 삭제를 관리하는 토픽 관리부;
상기 클러스터 그룹을 형성하는 DCU 간의 공유 단위인 파티션(partition)을 관리하는 파티션 관리부; 및
상기 클러스터 그룹을 형성하는 DCU들 간의 상호 통신을 통해 상기 DCU들 간에 계량 데이터, DCU 정보, 파티션 및 토픽 정보를 공유할 수 있도록 해주는 DCU간 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템. The apparatus according to claim 1,
A DCU information storage unit for managing information of DCUs forming the cluster group;
A topic management unit for managing generation and deletion of topics in which metering data is grouped by type and stored;
A partition management unit for managing a partition which is a shared unit between DCUs forming the cluster group; And
DCU information, partition information, and topic information among DCUs through mutual communication between DCUs forming the cluster group. The DCU cluster method according to claim 1, system. 제 1항에 있어서, 상기 FEP(Front End Processor)는,
상기 클러스터 그룹을 형성하는 DCU들 중 대표로 선택된 대표 DCU의 정보를 관리하는 DCU 클러스터 정보저장부;
상기 대표 DCU로 계량 데이터의 전송을 요청하는 계량 데이터 요청부; 및
상기 대표 DCU로부터 전송된 계량 데이터를 수신하는 계량 데이터 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템. The method of claim 1, wherein the FEP (Front End Processor)
A DCU cluster information storage unit for managing information of a representative DCU selected as a representative among the DCUs forming the cluster group;
A metering data request unit for requesting the representative DCU to transfer metering data; And
And a metering data receiving unit for receiving the metering data transmitted from the representative DCU. 제 3항에 있어서, 상기 대표 DCU의 정보는,
대표들 각각의 IP, 포트(Port) 및 이름(Name) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 DCU 클러스터 기법이 적용된 원격 검침 시스템. 4. The method of claim 3, wherein the information of the representative DCU includes:
The IP address, the port, and the name information of each of the delegates.
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