KR20190093339A - 지능형 원격검침 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터의 중복과 누락을 최소화하여 시스템의 원활한 운용을 할 수 있는 지능형 원격검침 시스템에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 일정 주기마다 부하 프로파일 데이터를 포함하는 검침 데이터를 생성하는 복수 개의 전자식 계량기; 반복되는 데이터 수집시각에 상기 전자식 계량기로 검침 데이터 요청신호를 전송하여 상기 검침 데이터를 수집하는 데이터집중 처리장치; 상기 데이터집중 처리장치로부터 수신한 검침 데이터를 저장하는 데이터 수집장치를 포함하여 구성되며, 상기 데이터집중 처리장치는 각 전자식 계량기마다 별도로 대응하는 데이터 수집시각을 저장하고, 각 전자식 계량기에서 전송되는 검침 데이터에 기초하여 상기 수집시각을 변경시키는 지능형 원격검침 시스템을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 추가적인 장비의 구매 또는 성능향상 없이도 데이터의 중복과 누락을 최소화하여 시스템의 과부하 없이 원활한 검침데이터의 수집을 가능하게 하는 이점이 있다.

Description

지능형 원격검침 시스템{Advanced remote meter reading system}

본 발명은 지능형 원격검침 시스템에 관한 것이며, 구체적으로 데이터의 중복과 누락을 최소화하여 시스템의 원활한 운용을 할 수 있는 지능형 원격검침 시스템에 관한 것이다.

전력량을 원격으로 검침할 수 있는 원격검침 시스템은 일정 시간마다 각 전자식 계량기에서 검침한 데이터를 전송받고 있다. 또한, 상기 전자식 계량기는 설정된 시간마다 검침을 하여 이를 부하 프로파일(LP; Load Profile) 데이터로 생성하여 저장한다.

도 1에 나타낸 등록특허 제10-0823059호에 의하면, 원격검침 시스템은 계량기(80)에서 검침된 데이터가 제2통신부를 통해 DCU(50)로 전송되며, DCU는 제1통신부를 통해 FEP서버(20)로 데이터를 전송한다.

이때, 계량기는 일정시간(5분,15분,30분 등)마다 검침을 하여 LP데이터를 생성하며, DCU도 마찬가지로 일정시간마다 각 계량기로 데이터 수집신호를 전송하여 각 계량기로부터 LP데이터를 포함한 검침 데이터를 수신받는다. 보통 하나의 DCU에는 200개 정도의 계량기가 연결되어 있다.

처음 DCU가 데이터를 수집할 때, DCU와 계량기는 시간을 동기화한다. 하지만, 시간이 지남에 따라 DCU의 시간과 각 계량기의 시간에 오차가 발생하게 된다. 이러한 시간상의 오차가 발생함에 따라 DCU에서 데이터 수집신호를 보내면 각 계량기에서 중복된 데이터를 보내거나 데이터가 누락되는 경우가 빈번하게 발생하게 된다.

구체적으로, DCU는 15분에 데이터 수집신호를 계량기로 전송하였으나, 특정 계량기의 시간이 14분 30초로 되어 있는 경우 아직 15분에 해야 할 검침데이터가 생성되지 않아 이전 데이터를 중복하여 보내게 된다. 이렇게 되면 자연히 15분 데이터는 누락되게 된다.

이러한 경우 DCU는 중복데이터 및 누락데이터 검사를 하여 다시 데이터를 수신하게 되나, 이는 시스템의 과부하를 유발한다. 특히, 9600bps에서 1:N으로 연결된 시스템에서 명령을 자주 재시도 하는 것은 송수신 비용이 높게 되는 문제점이 있다.

한편, 시간을 자주 동기화하는 것은 통신 과부하를 유발하여 곤란하여, 특히 DCU와 계량기가 1:N으로 연결되어 있기 때문에 실시간으로 시간을 동기화하는 것은 현실적으로 불가능하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이며, 계량기에서 전송되는 검침 데이터의 중복과 누락을 방지하여 추가적인 장비 없이도 원활한 통신환경을 조성하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일정 주기마다 부하 프로파일 데이터를 포함하는 검침 데이터를 생성하는 복수 개의 전자식 계량기; 반복되는 데이터 수집시각에 상기 전자식 계량기로 검침 데이터 요청신호를 전송하여 상기 검침 데이터를 수집하는 데이터집중 처리장치; 상기 데이터집중 처리장치로부터 수신한 검침 데이터를 저장하는 데이터 수집장치를 포함하여 구성되며, 상기 데이터집중 처리장치는 각 전자식 계량기마다 별도로 대응하는 데이터 수집시각을 저장하고, 각 전자식 계량기에서 전송되는 검침 데이터에 기초하여 상기 수집시각을 변경시키는 지능형 원격검침 시스템을 제공한다.

상기 데이터집중 처리장치는 데이터집중 처리장치로부터 얻은 시각과 상기 전자식 계량기로부터 얻은 시각 차이를 계산하고, 그 차이에 의한 오차지연시간을 산출하여 상기 데이터 수집시각을 변경시키고 상기 변경된 데이터 수집시각에 검침 데이터 요청신호를 전송하는 것이 바람직하다.

상기 검침 데이터는 상기 검침 데이터를 생성하는 검침데이터시각정보를 포함하고, 상기 데이터집중 처리장치는 상기 검침데이터시각정보를 이용하여 오차지연시간을 산출하며, 각 데이터 수집시각에 상기 오차지연시간을 더하여 변경된 데이터 수집시각에 검침 데이터 요청신호를 전송하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 추가적인 장비의 구매 또는 성능향상 없이도 데이터의 중복과 누락을 최소화하여 시스템의 과부하 없이 원활한 검침데이터의 수집을 가능하게 하는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 원격 검침 시스템의 구성을 나타내는 구성도;
도 2는 본 발명에 의한 지능형 원격검침 시스템의 구성을 나타내는 구성도;
도 3은 본 발명에 의한 전자식 계량기의 구성을 나타내는 구성도;
도 4는 본 발명에 의한 데이터집중 처리장치의 구성을 나타내는 구성도;
도 5는 본 발명에 의한 저장부에 저장되는 데이터를 나타내는 예시도;
도 6은 본 발명에 의한 데이터집중 처리장치의 처리방법을 나타내는 설명도.

본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 지능형 원격검침 시스템은 전자식 계량기(100), 통신단말(200), 데이터집중처리장치(300), FEP서버(400)를 포함하여 구성된다.

상기 전자식 계량기(100)는 각 가정 또는 사무실 등에 설치되어 일정 주기로 전력량을 검침하여 저장하는 장치로서, 데이터집중처리장치(300) 및 다른 전자식 계량기와 시각동기화가 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 전자식 계량기(100)는 15분, 30분 등 미리 설정된 일정 주기마다 전력량을 검침하여 검침 데이터를 생성할 수 있다. 상기 검침 데이터에는 부하 프로파일(LP;Load Profile) 데이터가 포함된다.

도 3을 참조하면, 상기 전자식 계량기(100)는 전원부(110), 시각동기화부(120), 계측부(130), 설정부(140), 제어부(150), 생성부(160)를 포함하여 구성된다.

상기 전원부(110)는 각 부품에 전원을 공급하여 주는 역할을 하며, 교환식 배터리로 구비될 수도 있다.

상기 시각동기화부(120)는 데이터집중처리장치 및 다른 전자식 계량기와 시각동기화를 수행한다. 상기 시각동기화는 NTP(Network Time Protocol) 시간동기 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 시각동기화가 이루어지면 같은 시각을 공유하게 되어 보다 정확하게 데이터를 송수신할 수가 있다. 하지만, 자주 시각동기화를 수행하면 시스템에 부하가 걸리기 때문에 시각오차가 1분~15분 사이의 정해진 오차범위에 들었을 때 시각동기화를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 설정부(140)는 전자식 계량기에서 검침을 수행하는 주기를 설정할 수 있도록 한다. 검침주기는 보통 15분이며, 사용환경에 따라 다르게 설정할 수도 있다.

상기 제어부(150)는 설정부(140)에서 설정된 검침주기에 따라 검침을 실시하여 검침 데이터를 생성하도록 하고, 상기 데이터집중처리장치(300)로부터 검침 데이터 요청신호를 수신한 경우 저장된 검침 데이터를 전송하도록 하는 역할을 한다.

상기 계측부(130)는 제어부(150)의 제어신호에 따라 설정부에 설정된 검침주기에 전력 사용량을 검침하여 부하 프로파일 데이터를 생성하는 역할을 한다. 예를 들어, 설정부에 검침주기가 15분으로 설정되어 있는 경우 상기 계측부에서는 15분 마다 검침을 실시하여 부하 프로파일 데이터를 생성한다. 이때, 계측시간도 같이 생성하여 저장되는 것이 바람직하다.

상기 생성부(160)는 제어부(150)의 제어신호에 따라 검침 데이터를 생성하여 통신단말(200)로 전송하는 역할을 한다. 상기 검침 데이터는 부하 프로파일 데이터를 포함하며, 계량기 식별부호 및 검침 데이터를 생성한 시각인 검침데이터시각정보를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 통신단말(200)은 데이터집중처리장치(300)로부터 검침 데이터 요청신호를 수신하여 전자식 계량기(100)로 전송하여 주고, 전자식 계량기(100)에서 생성된 검침 데이터를 상기 데이터집중처리장치(300)로 전송하여 주는 역할을 한다.

상기 데이터집중처리장치(DCU;Data Concentration Unit)는 각 전자식 계량기(100)에서 전송된 검침 데이터를 수집하여 FEP서버(400)로 전송하는 역할을 한다. 상기 데이터집중처리장치(300)에는 수십에서 수백 개의 전자식 계량기가 연결될 수 있으며, 보통 200개의 전자식 계량기가 연결된다.

도 4를 참조하면, 상기 데이터집중처리장치는 수집부(310), 판단부(320), 전송부(330), 병합부(340), 타이머부(350), 저장부(360), 오차지연산출부(370)를 포함하여 구성된다.

상기 수집부(310)는 연결된 복수 개의 통신단말(200)로부터 검침 데이터를 수집한다. 또한, 수집된 검침 데이터는 판단부(320)로 전송된다.

상기 판단부(320)는 수집부(310)를 통해 수신된 검침 데이터의 중복이나 누락이 있는지를 판단한다. 이때, 상기 판단부(320)는 검침데이터에 포함된 검침데이터시각정보를 이용하여 데이터의 중복이나 누락이 있는지 판단할 수 있다.

상기 판단부(320)에 의해 검침 데이터의 누락이 있다고 판단된 경우 상기 데이터집중 처리장치는 해당 전자식 계량기로 다시 검침 데이터 요청신호를 전송한다.

상기 판단부(320)에 의해 중복이나 누락이 아닌 것으로 판단되면, 상기 검침 데이터는 전송부(330)에 의해 FEP서버(400)로 전송되며, 이와 함께 병합부(340)에서는 판단부(320)로부터 수신한 검침 데이터들을 일정 주기로 병합하여 통합 검침 데이터를 생성한다. 그리고, 생성된 통합 검침 데이터는 전송부(330)를 통해 FEP서버로 전송될 수 있다. 이렇게 생성된 통합 검침 데이터는 다수의 패킷전송을 저감시켜 원활한 통신상태를 유지하게 해준다.

상기 타이머부(350)는 현재시각을 알려줄 수 있으며, 전자식 계량기와 함께 시각동기화를 수행할 수 있다.

상기 저장부(360)에는 검침 데이터를 비롯한 각종 데이터들이 저장되며, 특히, 도 5를 참조하면, 저장부에는 각 전자식 계량기마다 별도로 대응하는 데이터 수집시각 및 오차지연시간이 데이터베이스화되어 저장된다. 이에 대해서는 아래에서 더 자세히 설명한다.

즉, 본 실시예에 의한 데이터집중 처리장치에서는 검침 데이터 요청신호를 연결된 전자식 계량기에 일괄적으로 전송하는 것이 아니라, 저장부에 저장된 데이터 수집시각 및 오차지연시간을 이용하여 각각의 전자식 계량기마다 별도의 시각에 검침 데이터 요청신호를 전송하게 된다.

상기 오차지연산출부(370)는 전자식 계량기에서 전송된 검침 데이터를 이용하여 오차지연시간을 산출하고, 산출된 오차지연시간을 이용하여 기존의 데이터 수집시각을 변경시켜 새로운 데이터 수집시각을 생성하는 역할을 한다. 이에 대한 더 구체적인 실시예는 아래에서 설명한다.

상기 FEP서버(400)는 한전과 같은 전력공급사에 구비될 수 있으며, 각 데이터집중 처리장치들로부터 검침 데이터 또는 통합 검침 데이터를 수집하여 저장한다.

이하, 본 실시예에 따른 데이터집중 처리장치에 의한 원격검침방법에 대해 설명한다.

처음 데이터집중 처리장치와 전자식 계량기가 연결되거나, 데이터집중 처리장치와 전자식 계량기의 시각오차가 설정된 시간을 넘은 경우에 상기 데이터집중 처리장치와 전자식 계량기는 시각동기화를 실시한다.

본 실시예에 의한 데이터집중 처리장치(300)의 전송부(330)는 일정 주기로 반복되는 데이터 수집시각에 전자식 계량기(100)로 검침 데이터 요청신호를 전송한다. 도 6을 참조하면, 상기 데이터 수집시각은 15분마다 반복되며, 00분, 15분, 30분, 45분에 이루어진다. 본 실시예에서 상기 데이터 수집시각은 전자식 계량기마다 달라질 수 있다.

시간이 지날수록 데이터집중 처리장치와 전자식 계량기는 칩의 성능차이 등으로 인하여 시각오차가 발생하게 된다.

데이터집중 처리장치의 오차지연산출부(370)에서는 전자식 계량기에서 전송된 검침 데이터를 이용하여 오차지연시간을 산출한다.

예를 들어, 데이터 요청신호를 전송한 시각이 1500(15분00초)이고 이에 대응하여 전자식 계량기 1에서 전송한 검침 데이터에 포함된 검침데이터시각정보가 1455(14분55초)라면, 오차지연산출부에서는 그 시각 차이를 1500 - 1455 = +0005로 계산하여 오차지연시간을 산출한다. 즉, 위 예에서 오차지연시간은 +05초가 된다.

또한, 오차지연산출부에서는 1500 다음인 데이터 수집시각 3000(30분00초)에 상기 오차지연시간을 더하여 3005(30분05초)를 변경된 데이터 수집시각으로 하여 저장부에 저장한다.

이후, 데이터집중 처리장치에서는 30분 05초에 전자식 계량기 1로 검침 데이터 요청신호를 전송하게 된다. 그리고, 전자식 계량기 2나 다른 전자식 계량기에도 각각 동일한 방법으로 변경된 데이터 수집시각에 검침 데이터 요청신호를 전송할 수 있다.

한편, 변경된 데이터 수집시각은 사용환경에 따라 안전시각 +α를 더할 수도 있다. 예를 들어, α가 +02초라면 변경된 데이터 수집시각은 3007(30분07초)이 된다. 상기 안전시각 α는 오차지연시간에 비례해서 증가하도록 설정되는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 데이터집중 처리장치에서는 각 전자식 계량기에 맞춤식으로 검침 데이터 요청신호를 전송하게 되며, 검침 데이터가 중복되거나 누락되는 경우를 최소화할 수 있어 원활하게 검침정보를 송수신할 수 있는 환경이 조성된다.

상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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 : 전자식 계량기 200 : 통신단말
300 : 데이터집중 처리장치 370 : 오차지연산출부
400 : FEP서버

Claims (3)

1. 일정 주기마다 부하 프로파일 데이터를 포함하는 검침 데이터를 생성하는 복수 개의 전자식 계량기;
   반복되는 데이터 수집시각에 상기 전자식 계량기로 검침 데이터 요청신호를 전송하여 상기 검침 데이터를 수집하는 데이터집중 처리장치;
   상기 데이터집중 처리장치로부터 수신한 검침 데이터를 저장하는 데이터 수집장치를 포함하여 구성되며,
   상기 데이터집중 처리장치는 각 전자식 계량기마다 별도로 대응하는 데이터 수집시각을 저장하고,
   각 전자식 계량기에서 전송되는 검침 데이터에 기초하여 상기 수집시각을 변경시키는 지능형 원격검침 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 데이터집중 처리장치는 데이터집중 처리장치로부터 얻은 시각과 상기 전자식 계량기로부터 얻은 시각 차이를 계산하고, 그 차이에 의한 오차지연시간을 산출하여 상기 데이터 수집시각을 변경시키고 상기 변경된 데이터 수집시각에 검침 데이터 요청신호를 전송하는 지능형 원격검침 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 검침 데이터는 상기 검침 데이터를 생성하는 검침데이터시각정보를 포함하고,
   상기 데이터집중 처리장치는 상기 검침데이터시각정보를 이용하여 오차지연시간을 산출하며, 각 데이터 수집시각에 상기 오차지연시간을 더하여 변경된 데이터 수집시각에 검침 데이터 요청신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격검침 시스템.

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