KR20190124691A - 원격 검침 시스템, 검침 단말기 및 이를 이용하는 도전 감지 방법 - Google Patents

원격 검침 시스템, 검침 단말기 및 이를 이용하는 도전 감지 방법 Download PDF

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Abstract

원격 검침 시스템, 검침 단말기 및 원격 검침 시스템을 이용한 도전 감지 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 원격 검침 시스템은 변압기에서 적어도 하나의 수용가로 배분되는 전력량을 계측하는 계측기와 수용가의 전력 사용 정보를 검침하는 검침 단말기와 계측기의 계측 정보 및 상기 검침 단말기의 전력 사용 정보를 기초로 적어도 하나의 검침 단말기에서의 도전 발생 여부를 판단하는 헤드 앤드 시스템을 포함한다.

Description

원격 검침 시스템, 검침 단말기 및 이를 이용하는 도전 감지 방법 {ADVANCED METERING SYSTEM, METERING DEVICE AND ELECTIRC CONDUCTION MONITORING METHOD USING THEREOF}
원격 검침 시스템, 검침 단말기 및 이를 이용하는 도전 감지 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 도전 또는 정전 발생 감지가 가능한 원격 검침 시스템, 및 검침 단말기에 관한 것이다.
종래의 검침 요원이 직접 수용가에 방문하여 전기 사용량을 검침하는 직접 검침 방법에 대신하여, 현재는 통신망을 이용하여 검침 서버에서 온라인으로 수용가측의 전력사용량 등의 데이터를 취득하여 과금하는 방식의 원격 검침 방법을 추진하고 있다.
이러한, 원격 검침 시스템(Advanced Metering Infrastructure)을 통한 무선 원격 검침은 수도 사용 지침값을 검침 단말기가 검침하고, 전송부(예를 들어, 중계기, 수집기, CDMA)를 통하여 원격지에 있는 전산 운영 센터(예를 들어, 본 발명에서는 "헤드 앤드 시스템(HES: Head End System) "라고 한다)에 자동으로 검침된 데이터를 전송하는 방식을 의미한다.
특히, 검침 단말기에서 계측한 검침 데이터의 검침 서버로의 전송은 사회적 인프라로 이미 구축된 이동통신망이나 인터넷통신망을 이용하고 있고, 데이터의 전송 방식에 있어서도 다양한 시도가 이루어지고 있다.
그런데 이렇게 존재하는 원격 검침 시스템을 단지 검침을 위한 시스템으로만 활용하는 것은 기존 산업 기술의 한정된 사용으로서 다양한 상황에 맞추어 새로운 상황에 맞추어 기능을 추가할 필요성이 있는 것이다.
예를 들어, 실생활에서 종종 발생하는 누전이나 도전에 따른 전력 손실을 해소하기 위하여 데이터 수집 장치에서 각 수용가의 검침 데이터를 실시간으로 수신받아 그 검침 데이터를 기존 데이터와 비교함에 따라 전력 상태의 이상 유무를 판단하여 누전 또는 도전을 감시하는 방법이 있다.
다만, 검침 단말기 쪽에서의 전력이 차단되는 경우에 실시간으로 데이터 수집장치의 데이터 수신이 어려울 수 있다. 이와 같은 경우 데이터 수집 장치에서의 판단의 정확성과 신뢰성을 향상시켜야 하는 문제점이 있다.
예를 들어, 변압기에서 공급하는 유효 전력량과 수용가에서 수집된 유효 전력량만을 비교하여 누전 및 도전 여부의 판단을 하는 기술은 수용가측의 전력량계 별 검침 시간의 차이가 발생함에 따라 비교값에 대한 기준이 모호해지는 문제점이 있다.
국내공개특허공보 제 10-2009-0055782호
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 검침 단말기의 도전 상태 여부를 용이하게 파악함에 따라, 도전 여부를 데이터 수집 장치에서 용이하게 파악하게 하고 발생할 수 있는 전력 낭비를 최소화하고자 한다.
일 측면에 따른 원격 검침 시스템은 변압기에서 적어도 하나의 수용가로 배분되는 전력량을 계측하는 계측기; 상기 수용가의 전력 사용 정보를 검침하는 검침 단말기; 및 상기 계측기의 계측 정보 및 상기 검침 단말기의 전력 사용 정보를 기초로 적어도 하나의 검침 단말기에서의 도전 발생 여부를 판단하는 헤드 앤드 시스템;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 계측기는, 정전 발생 시, 상기 헤드 앤드 시스템으로 정전 정보를 전달할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기는, 상기 검침 단말기에 흐르는 미세 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 미세 전류가 미리 설정한 임계값 이하이면, 상기 검침 단말기의 상태 정보를 상기 헤드 앤드 시스템으로 전달하는 단말 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기는, 상기 검침 단말기의 전력이 차단된 경우에도, 상기 검침 단말기의 상태 정보를 적어도 한번 상기 헤드 앤드 시스템으로 전달 가능한
또한, 상기 헤드 앤드 시스템은, 상기 검침 단말기가 측정한 미세 전류가 미리 설정한 임계값 이하이고, 상기 검침 단말기의 전력 사용량이 미리 설정한 임계 사용량보다 작으면 도전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 헤드 앤드 시스템은, 상기 검침 단말기로부터 전력 사용 정보를 일정 시간 간격으로 수신하고, 수신한 전력 사용 정보로부터 분석한 전력 사용 패턴으로부터 상기 검침 단말기의 도전 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 헤드 앤드 시스템은, 상기 검침 단말기와 무선 통신이 불가능한 경우, 상기 검침 단말기에 도전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
다른 일 측면에 따른 원격 검침 시스템을 이용한 도전 감지 방법은 변압기에 설치된 계측기가 적어도 하나의 수용가로 배분되는 전력량을 계측하는 단계; 상기 수용가의 전력 사용 정보를 검침하는 단계; 및 상기 계측기의 계측 정보 및 상기 전력 사용 정보를 기초로 적어도 하나의 검침 단말기에서의 도전 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 정전 발생 시, 헤드 앤드 시스템으로 정전 정보를 전달하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기에 흐르는 미세 전류를 측정하는 단계; 및 상기 미세 전류가 미리 설정한 임계값 이하이면, 상기 검침 단말기의 상태 정보를 상기 헤드 앤드 시스템으로 전달하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기의 전력이 차단된 경우에도, 상기 검침 단말기의 상태 정보를 적어도 한번 상기 헤드 앤드 시스템으로 전달하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기가 측정한 미세 전류가 미리 설정한 임계값 이하이고, 상기검침 단말기의 전력 사용량이 미리 설정한 임계 사용량보다 작으면 도전이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기로부터 전력 사용 정보를 일정 시간 간격으로 수신하고, 수신한 전력 사용 정보로부터 분석한 전력 사용 패턴으로부터 상기 검침 단말기의 도전 발생 여부를 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기와 무선 통신이 불가능한 경우, 상기 검침 단말기에 도전이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일 측면에 따른 검침 단말기는, 변압기에서 적어도 하나의 수용가로 배분되는 전력량을 계측하는 계측기와 도전 여부를 판단하는 헤드 앤드 시스템과 무선 통신을 수행하는 단말 통신부; 상기 수용가의 전력 사용 정보를 검침하는 미터기; 미세 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 미세 전류가 미리 설정한 임계값 이하이면, 상기 검침 단말기의 상태 정보를 상기 헤드 앤드 시스템으로 송신하는 단말 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 검침 단말기의 전력이 차단된 경우에도, 상기 검침 단말기의 상태 정보를 적어도 한번 상기 헤드 앤드 시스템으로 전달하는 비상 동작부;를 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 검침 단말기의 도전 상태 여부를 용이하게 파악할 수 있다.
따라서, 데이터 수집 장치는 검친 단말기를 포함하는 수용가 측에서의 도전 발생 여부를 쉽게 파악할 수 있다.
따라서, 수용 가 측에서 발생할 수 있는 하고 발생할 수 있는 전력 낭비를 최소화할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 검침 단말기, 헤드 앤드 시스템, 및 계측기를 포함하는 원격 검침 시스템의 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템의 내부 블록도이다.
도 3은 계측기의 제어 블록도이다.
도 4는 헤드 앤드 시스템의 제어 블록도이다.
도 5는 검침 단말기의 제어 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 검침 단말기의 도전 상황을 나타낸 개략도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 검침 단말기, 헤드 앤드 시스템 및 계측기의 동작방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 a 내지 도 8 c는 검침 헤드 앤드 시스템의 도전 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 원격 검침 시스템, 원격 검침 방법 및 이를 포함하는 검침 단말기에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템(1)에 포함된 적어도 하나의 검침단말기(300)와 변압기에 설치된 계측기(100) 및 검침 단말기(300)와 검침 단말기의 검침 정보를 획득하는 헤드 앤드 시스템(200)을 구성하는 서버를 포함한다.
검침 단말기(300)는 헤드 앤드 시스템(200)과 무선 기반의 네트워크를 통해 통신을 수행할 수도 있다. 따라서, 검침 단말기(300)는 고속 네트워크 또는 저속 네트워크가 모두 가능하다.
구체적으로, 검침 단말기(300)는 무선 기반 네트워크를 통하여 수집 데이터를 헤드 앤드 시스템(200)로 전송할 수 있다.
여기서, 무선 기반 네트워크라 함은 적어도 하나의 무선 통신방식을 지원하는 모듈을 의미한다. 여기서, 무선 통신방식이라 함은 LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), GSM(Global System for Mobile Communications) 등과 같이 기지국을 거쳐 무선 신호를 송수신하는 무선통신 방식과, 이외에도 무선 랜(Wireless LAN), WPAN(Wireless Personal Area Network), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지웨이브(Z-wave), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultrawideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등과 같이 소정 거리 이내의 외부 기기와 무선 신호를 송수신하는 방식이 포함될 수 있다.
이하에서는 지웨이브, 블루투스 등과 같이 무선 통신방식을 종류 별로 구분하여 설명할 필요가 없을 때에는 단순히 무선 통신방식이라 하기로 한다. 또한, 이하에서는 무선 통신모듈과 유선 통신모듈을 구분하여 설명할 필요가 없을 때에는 단순히 통신모듈이라 하기로 한다.
특히, 검침 단말기(300)가 헤드 앤드 시스템(200)로 데이터를 전송하는 방식에는 트래픽(네트워크를 통해 전송하는 데이터 양)을 최소화하는 푸시(Push)방식의 패킷과 서버(S)의 풀(Pull) 방식을 이용한 서킷의 이중화 데이터 전송 방식이 있다.
풀(Pull) 방식은 검침 단말기(300)에 서버(S)가 필요할 때마다 연결을 수립하고 데이터를 교환하여, 연결 요청을 서버(S)만 할 수 있으므로 단 방향 통신이라고 할 수 있다.
이와 달리, 푸쉬(Push) 방식은 검침 단말기(300)에서 긴급 메시지를 실시간으로 서버(S)에 전송할 수 있는 구조이다.
일 예로, 검침 단말기(300)는 검침 단말기의 전력이 차단되는 경우와 같은 정전 또는 도전 발생의 경우에 최소 한번의 통신이 가능하도록 제어되어 푸쉬(Push)방식으로 검침 단말기(300)의 상태 정보를 헤드 앤드 시스템(200)에 전송할 수 있다.
다음으로, 도 2는 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템(1)의 관계도를 나타낸것이며, 구체적으로, 도 3 내지 도 5는 원격 검침 시스템(1)을 구성하는 계측기(100), 헤드 앤드 시스템(200) 및 검침 단말기(300)의 상세 내부 블록도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 원격 검침 시스템(1)은 적어도 하나의 검침단말기(300)와 변압기에 설치된 계측기(100) 및 검침 단말기(300)와 검침 단말기의 검침 정보를 획득하는 헤드 앤드 시스템(200)을 구성하는 서버를 포함하는 것으로 계측기(100)와 헤드 앤드 시스템(200) 사이의 무선 통신을 통하여 계측기의 정전 정보가 헤드 앤드 시스템(200)으로 전송될 수 있으며, 검침 단말기(300)의 부하이력(Load Profile: LP), 정전 또는 도전 정보 등이 헤드 앤드 시스템(200)으로 전송될 수 있다.
구체적인 계측기(100)의 상세 내부 블록도는 도 3, 헤드 앤드 시스템(200)의 내부 블록도는 도 4, 및 검침 단말기(300)의 내부 블록도는 도 5를 통하여 설명한다.
먼저, 계측기(100)는 CT 제어부(101) 및 CT 통신부(102)를 포함한다. 이러한, 계측기(100)는 발전소로부터 송전되어온 고압 전력의 전압을 조절하는 변압기에 설치된다. 즉, 변압기는 고압 전력의 전압을 저압으로 낮춰 수용가에 배분하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 변압기는 송 배전 과정에서의 전압을 조절하는 것으로, 변압기의 종류로는 일반형 주상 변압기, 저손실형 주상변압기, 아몰퍼스 주상 변압기, 자기진단형 주상 변압기, 보호 장치 내장형 주상변압기, 고압 주상 변압기 등이 있다.
일 실시예에 따른 계측기(100)는 이러한 변압기에 설치되는 것으로, 그 구성으로 CT 제어부(101), CT 통신부(102), 및 CT 미터(103)를 포함한다. 여기서 CT 는 Current Transformer의 약자로서, 변압기의 전력 계측을 수행할 수 있다.
구체적으로, CT 미터(103)는 변압기에서 제공하는 총 전력량을 계측할 수 있다. 또한, CT 미터(103)는 변압기 측에서 정전 발생 시 정전 정보를 생성할 수 있다.
다음으로, CT 통신부(102)는 유선 통신방식 및 무선 통신 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용하여, CT 미터(103)가 수집한 변압기의 전력 계측 정보를 CT 제어부(101)에 전달할 수 있다. 이 때, CT 통신부(102)가 사용하는 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈에 관한 구체적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.
또한, 계측기(100) 전반적인 동작을 제어하는 CT 제어부(101)가 마련될 수 있다. 여기서 CT 제어부(101)는 프로세서(Processor), MCU(micro control unit)등과 같은 처리 장치, 및 메모리 등을 통해 구현될 수 있다.
또한, 메모리는 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수 있다.
CT 제어부(101)는 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 통해 계측기(100)의 구성요소의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 계측기(100)에는 메모리가 마련되어 있어, 메모리에는 계측기(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터 등이 저장될 수 있다. 이에 따라, CT 제어부(101)는 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 통해 계측기(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
일 예로, CT 제어부(101)는 변압기에 연결되어 계측된 전력 계측 정보를 축적하도록 제어한다.
또한, CT 제어부(101)는 해당 계측기(100)가 설치된 변압기를 통하여 배분되는 적어도 하나 이상의 검침 단말기(300)의 저압 계측 정보를 획득하여 데이터 베이스를 구축하도록 제어한다.
구체적으로, CT 제어부(101)는 수용가측으로부터 전력이 인입되는 변압기의 유효 전력, 무효 전력 및 역률을 계측하여 수용가측으로 공급되는 변압기 로드 프로파일을 생성한다.
또한, CT 제어부(101)는 내부적으로 CT 통신부(102)가 헤드 앤드 시스템(200)과 통신이 가능하도록 제어한다. 예컨대, CT 제어부(101)가 CT 통신부(102)에 무선 통신 지령을 전달하고, CT 통신부(102)는 무선 통신 지령에 따라, CT 미터(103)가 측정한 전력 계측 정보를 헤드 앤드 시스템(200)에 전송할 수 있으며, 검침 단말기(300)로부터 저압 계측 정보를 획득할 수도 있다.
즉, 변압기 로드 프로파일 및 변압기에서 수용가측에 실제로 공급하는 수용가 로드 프로파일 양자 모두를 헤드 앤드 시스템(200)에 전송할 수 있다.
이하에서는 헤드 앤드 시스템(200)의 내부 구성에 대해 살펴보도록 한다.
헤드 앤드 시스템(200)이란 서버의 일종으로, 원격 검침 시스템(Advanced Metering Infrastructure)시스템에 포함된 검침 단말기가 검침하고, 전송부(예를 들어, 중계기, 수집기, CDMA)를 통하여 자동으로 검침된 데이터를 전송 받는 전산 운영 센터를 의미한다.
즉, 헤드 앤드 시스템(200)은 검침 단말기 등으로부터 수집한 데이터를 기초로 사용정보를 분석하여, 이상 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 헤드 앤드 시스템(200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 제어부(201), 중앙 통신부(202) 및 중앙 데이터 베이스(203)를 포함할 수 있다. 중앙 제어부(201), 중앙 통신부(202) 및 중앙 데이터 베이스(203) 중 적어도 하나는 헤드 앤드 시스템(200)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있다. 다만, 헤드 앤드 시스템(200)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것으로 한정되는 것은 아니므로, 하나의 시스템 온 칩에 집적되는 것으로 한정되는 것은 아니다.
중앙 통신부(202)는 유선 통신 모듈, 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함하여, 유선 통신방식, 및 무선 통신방식 중 적어도 하나의 통신방식을 통해 외부 기기와 다양한 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 중앙 통신부(202)는 계측기(100) 또는 검침 단말기(300)가 수집한 다양한 데이터를 수신할 수 있다.
중앙 데이터 베이스(203)는 헤드 앤드 시스템(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있는 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터가 저장되어 있어, 중앙 제어부(201)는 중앙 데이터 베이스(203)에 저장된 데이터를 이용하여 헤드 앤드 시스템(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
한편, 중앙 데이터 베이스(203)에 저장된 알고리즘, 프로그램, 각종 정보 등은 통신망을 통해 업데이트될 수 있다. 이때, 업데이트 주기는 미리 설정되거나 또는 사용자에 의해 설정될 수 있는 등 제한은 없다.
중앙 제어부(201)는 헤드 앤드 시스템(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 중앙 제어부(201)는 프로세서, MCU 등과 같은 처리장치를 통해 구현될 수 있다.
일 예로, 중앙 제어부(201)는 계측기(100)가 설치된 변압기의 정보로부터 정전 발생 여부를 판단할 수 있다. 즉, 변압기의 계측기(100)가 전송하는 변압기의 로드 프로파일을 기초로 해당 변압기가 설치된 지역의 정전 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 중앙 제어부(201)는 해당 계측기(100)가 설치된 변압기로부터 배전된 전력을 공급받는 적어도 하나 이상의 검침 단말기(300)로부터 확보한 검침 정보를 분석한다.
예컨대, 중앙 제어부(201)는 변압기의 계측기(100)가 전송하는 변압기의 로드 프로파일을 기초로 해당 변압기가 설치된 지역이 정전이 발생하지 않은 것으로 판단한 경우에, 복수개의 검침 단말기(300)로부터 확보한 검침 정보를 기초로 특정 검침 단말기(300)의 로드 프로파일 데이터는 사용량이 확연하게 차이가 나는 경우라면 해당 검침 단말기(300)에서 도전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 특정 검침 단말기(300) 만 로드 프로파일 사용량이 '0'인 경우에 해당 검침 단말기(300)에서 도전이 발생한 것으로 중앙 제어부(201)는 판단할 수 있다.
또는, 중앙 제어부(201)는 동일한 변압기로부터 배전된 전력을 공급받는 복수개의 검침 단말기 중 무선 통신이 수행되지 않는 검침 단말기(300)는 도전일 확률이 높은 것으로 판단할 수 있다.
이 때, 중앙 제어부(201)가 계측기(100) 및 검침 단말기(300)로부터 확보한 검침 정보 및 상태 정보를 기초로 도전 여부를 판단하는 방법은 다양할 수 있다.
예를 들어, 중앙 제어부(201)는 특정 검침 단말기(300)가 일정 시간 간격으로 전달하는 사용량 패턴을 분석함에 따라 검침 단말기(300)의 도전 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 검침 단말기(300)가 미리 설정된 (예를 들어, 15분 간격)으로 전력 사용 정보를 전달하면, 해당 사용 정보를 축적하여, 축적된 패턴과 다른 패턴이 발생 시 도전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 예를 들어, 중앙 제어부(201)는 동일한 변압기로부터 배전된 전력을 공급받는 복수 개의 검침 단말기들의 사용 패턴 분석을 통하여 도전 발생 여부를 판단할 수도 있다.
이러한 헤드 앤드 시스템(200)은 검침 단말기(300)의 로드 프로파일 기타 사용정보를 직접 전달받을 수도 있으며, 계측기(100)가 먼저 사용 정보를 전달 받은 이후, 통신 방식을 통해 다시 헤드 앤드 시스템(200)이 최종적으로 전달 받을 수도 있다.
이하에서는 검침 단말기(300)의 내부 구성에 대해 살펴보도록 한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 검침 단말기(300)는 내부적으로, 비상 동작부(301), 전류 감지부(302), 단말 제어부(303) 및 단말 통신부(304)로 구성될 수 있다.
먼저, 단말 통신부(304)는 유선 통신 모듈, 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함하여, 유선 통신방식, 및 무선 통신방식 중 적어도 하나의 통신방식을 통해 외부 기기와 다양한 데이터를 주고 받을 수 있다. 즉, 일 예로, 단말 통신부(304)는 검침 단말기(300)의 검침 정보(사용 정보)를 헤드 앤드 시스템(200) 및 계측기(100)에 전달할 수 있으며, 계측기(100) 또는 헤드 앤드 시스템(200)으로부터 정전 기타 정보를 전달받을 수 있다.
다음으로, 단말 제어부(303)는 검침 단말기(300)를 총괄적으로 제어한다. 구체적으로, 검침 단말기(300)의 검침 동작을 제어할 수 있으며, 검침 정보를 헤드 앤드 시스템(200) 또는 계측기(100)로 사용 정보를 전달하는 단말 통신부(304)의 동작을 제어하며, 검침 단말기(300)에 장착된 미세 전류 센서의 동작을 제어하며, 검침 단말기(300) 이상 시 사용 정보를 일회적으로 헤드 앤드 시스템(200)에 통보할 수 있도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 전류 감지부(302)는 검침 단말기(300)에 흐르는 미세 전류를 감지한다. 이러한 전류 감지부(302)는 미세 전류 센서를 포함할 수 있다.
따라서, 전류 감지부(302)는 검침 단말기(300) 동작 시 검침 단말기(300)에 흐르는 미세 전류를 상시 측정하고, 미세 전류가 흐르지 않는 경우( 측정된 미세 전류가 '0[A]')이면 미세 전류가 존재하지 않는 다는 정보를 헤드 앤드 시스템(200)으로 통보한다.
예를 들어, 미세 전류가 흐르지 않는 경우로는 검침 단말기(300)가 도전 상태 이거나, 또는 검침 단말기(300)의 지역이 정전 상태 인 경우를 들 수 있다.
구체적으로, 도 6은 검침 단말기(300)에 미세 전류가 흐르지 않는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
예를 들어, 도전이 되지 않은 정상 검침 단말기(300)의 경우 도 6에 도시된 바와 같이, a 라인과 b 라인이 검침 단말기(300) 내부로 전류가 흘러 전력 사용량을 누적시키는 검침계를 작동시키는 경우가 정상 상태에서의 검침 단말기(300)의 동작 방법이다. 이와 달리, 하단의 a 라인의 a'로 전선을 검침 단말기(300) 외부로 우회시키거나 b'로 전선을 검침 단말기(300) 외부로 우회시키는 경우에 전력 사용량을 누적시키는 검침계를 작동시키지 않을 수 있다.
이러한 경우에, 전류 감지부(302)는 검침 단말기(300) 내부적으로 미세 전류가 감지되지 않게 된다. 따라서, 단말 제어부(303)는 검침 단말기(300) 이상으로 판단하여 검침 단말기(300)의 전력을 차단할 수 있다.
다만, 단말 제어부(303)는 미세 전류가 감지되지 않는 경우에 전력을 차단하더라도, 해당 검침 단말기(300)에 이상이 발생한 것을 헤드 앤드 시스템(200)에 전달한다.
이 때, 단말 제어부(303)는 비상 동작부(301)를 동작 시켜, 검침 단말기(300)에 정전 또는 도전으로 인한 전력 차단된 경우에 통신을 가능하게 한다.
비상 동작부(301)는 정전 또는 도전으로 전력이 차단되더라도 최소 한번 이상의 통신이 가능하게 할 수 있다.
따라서, 비상 동작부(301)는 전력이 차단된 경우에 해당 검침 단말기(300)의 사용 정보 및 상태 정보를 헤드 앤드 시스템(200)에 전달할 수 있다.
이상에서는 원격 검침 시스템(1)의 각 구성의 동작 및 제어 방법에 대하여 설명하였다.
이하에서는 원격 검침 시스템(1)의 각 구성요소 별 동작 및 제어 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 검침 단말기(300), 헤드 앤드 시스템(200) 및 계측기(100)의 동작방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 8a 내지 도 8c는 헤드 앤드 시스템(200)의 도전 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 검침 단말기(300)는 해당 검침 단말기(300)가 검침한 전력 사용 정보를 일정 시간 간격으로 헤드 앤드 시스템(200)으로 전달한다.
또한, 검침 단말기(300)는 검침 단말기(300)의 정보를 헤드 앤드 시스템(200)으로 전달하고, 헤드 앤드 시스템(200)은 다시 전달받은 검침 단말기의 정보를 계측기로 전달할 수 있다.
다만, 이와 달리, 검침 단말기(300)는 검침 단말기의 정보를 계측기(100)에 직접 전달할 수 있다.
또한, 계측기(100)는 해당 계측기가 설치된 변압기에서 정전이 발생된 경우, 정전 정보를 헤드 앤드 시스템(200)에 전달할 수 있다.
이 때, 계측기(100), 헤드 앤드 시스템(200) 및 검침 단말기(300) 사이의 통신은 무선 통신으로 수행될 수 있다.
검침 단말기(300)는 지속적으로 검침 단말기(300)의 미세 전류를 측정한다(701). 구체적으로, 검침 단말기(300)의 전류 감지부(302)가 미세 전류를 측정하는 것으로, 미세 전류가 존재하면(702의 예), 검침 단말기(300)는 전류가 정상적으로 흘러 전력량을 측정하는 것으로 이상 없는 상태로 판단한다.
이와 달리, 전류 감지부(302)가 미세 전류 측정 시, 미세 전류가 존재하지 않으면(702의 아니오), 도전 또는 정전이 발생 가능한 상태로 판단하여, 미세 전류 측정 정보를 헤드 앤드 시스템(200)으로 전달한다.
이 때, 미세 전류가 존재하지 않아, 검침 단말기(300)가 전력을 차단하는 경우라도, 검침 단말기(300)는 최소 한번이라도 헤드 앤드 시스템(200)과의 통신이 가능한 비상 동작부(301)를 통하여 미세 전류 측정 정보를 헤드 앤드 시스템(200)으로 전달이 가능할 수 있다.
따라서, 헤드 앤드 시스템(200)은 계측기(100)로부터 확보한 정전 시 정전 정보와 검침 단말기(300)로부터 확보한 미세 전류 측정 정보, 및 전력 사용 정보, 검침 단말기의 정보를 기초로 해당 검침 단말기(300)에서의 도전 발생 여부를 판단한다(710).
이 때, 헤드 앤드 시스템(200)의 도전 발생 여부 판단 방법은 도 8a 내지 도 8c를 통하여 후술한다.
먼저, 도 8a는 검침 단말기(300)에서 부하 이력(Load Profile: LP)가 없는 경우에 도전으로 판단하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 8b는 획득한 패턴과 상이한 패턴인 경우에 도전으로 판단하는 방법을 도시한 순서도이며, 특정 검침 단말기(300)와 무선 통신이 되지 않는 경우에 도전으로 판단하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8a 내지 도 8c는 병렬적으로 검침 단말기(300)의 도전으로 판단하는 방법의 개별적 실시예로 볼 수 있으나, 도 8a 내지 도 8c의 실시예 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우에 도전으로 판단할 수도 있다.
예컨대, 헤드 앤드 시스템(200)은 특정 검침 단말기(300)의 부하 이력이 없으며, 획득한 패턴과 상이하고, 무선 통신이 더 이상 되지 않는 경우에 해당 검침 단말기(300)가 도전 상태인 것으로 판단할 수도 있다.
먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이, 헤드 앤드 시스템(200)은 미세 전류가 '0'인 검침 단말기(300)의 부하 이력(LP)을 확인한다(810). 이 때, 해당 검침 단말기(300)의 부하 이력만 '0'인 경우(811의 예), 해당 검침 단말기(300)가 도전 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이 때, 해당 검침 단말기(300)의 부하 이력만 '0'이 경우(811의 예)는, 동일한 변압기로부터 배전된 전력을 획득하는 복수개의 검침 단말기(300) 중 특정 검침 단말기를 제외한 검침 단말기의 부하 이력의 사용량이 존재하는 경우를 의미한다.
다음으로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 헤드 앤드 시스템(200)은 미세 전류가 '0'인 검침 단말기(300)의 부하 이력(LP)을 확인한다(820). 이 때, 헤드 앤드 시스템(200)은 검침 단말기(300)로부터 지속적으로 일정시간간격으로 획득한 전력 사용량 패턴과 현재 획득한 전력 사용량의 패턴 이상 여부를 판단한다(821). 이 때, 획득한 패턴과 상이한 패턴의 전력 사용 패턴이 확보되면, 해당 검침 단말기(300)가 도전 상태인 것으로 판단할 수 있다. 단, 전력 사용 패턴 상 가지는 전력 사용량과 미리 설정한 값 이상의 차이를 가지는 전력 사용량을 가지는 경우가 이에 해당할 수 있다.
마지막으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 헤드 앤드 시스템(200)은 미세 전류가 '0'인 검침 단말기(300)의 부하 이력(LP)을 확인한다(830). 다만, 헤드 앤드 시스템(200)은 헤드 앤드 시스템(200)과 해당 검침 단말기(300) 사이의 무선 통신이 원활하게 이루어지지 않는 경우(831의 예), 해당 검침 단말기(300)가 도전 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이 때, 검침 단말기(300)는 무선 통신이 원활하게 이루어지지 않는 비상 상태에서 최소 1회에 있어서, 검침 단말기(300)의 상태 정보 및 사용 정보를 헤드 앤드 시스템(200)에 전달할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서 전체에서 사용되는 "~부(unit)", "~기", "~블록(block)", "~부재(member)", "~모듈(module)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어를 의미할 수 있다. 그러나, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등은 접근할 수 있는 저장 매체에 저장되고 하나 또는 그 이상의 프로세서에 의하여 수행되는 구성일 수 있다.
1: 원격 검침 시스템
100: 계측기
200: 헤드 앤드 시스템
300: 검침 단말기

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  1. 검침 단말기.
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