KR20200103932A - Ａｍｉ 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법 - Google Patents

Ａｍｉ 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치는, 무효전력을 발생시키는 무효전력 발생부를 구비하고 수용가의 전력량을 검침하여 원격으로 전송하는 전자식 전력량계; 전자식 전력량계로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB에 저장하고 전자식 전력량계의 고장을 감지하는 AMI 서버; 및 AMI 서버에서의 검침결과와 고장 감지결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＡＭＩ 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DETECTING WRONG OF ELECTRONIC WATT-HOUR METER IN ADVANCED METERING INFRASTRUCTURE SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 AMI 시스템에서 무효전력을 발생시키는 전자식 전력량계로부터 수집한 검침 데이터를 기반으로 원격으로 전력을 사용하지 않는 고객과 전자식 전력량계의 고장을 감지하고 현장 조치할 수 있도록 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, AMI 시스템은(Advanced Metering Infrastructure System)은 에너지를 소비하는 수용가에 설치된 전기, 가스, 수도, 온수, 열량 등 각종 계량기의 사용량을 원격에서 검침하는 한편, 해당 정보를 상위 시스템에서 자동으로 취합, 분석 및 가공한 후 이를 다시 수용가에게 제공하는 양방항 통신 인프라를 의미한다.
이러한, AMI 시스템은 기존 수용가의 에너지 사용량 정보를 유틸리티 회사에서 단순 수집하기 위한 AMR 시스템(Advanced Meter Reading System ; 원격검침시스템)에 에너지 사용량 정보를 수용가에게 제공하는 양방향 소통의 기능을 추가한 차세대 버전의 에너지 계량 인프라로써, 전 세계적으로 스마트그리드 도입의 활성화에 힘입어 전력 분야에 광범위하게 도입되고 있다.
이와 같은 통상의 AMI 시스템에서는 수용가측에 설치된 전자식 전력량계의 사용량을 AMI용 슬레이브 모뎀과 마스터 모뎀을 이용하여 데이터 집중장치(Data Concentration Unit; DCU)에서 수집한 후 AMI 서버로 전송하게 된다.
여기서, AMI 서버는 검침을 위해 설치되는 전자식 전력량계, 모뎀 등 검침기기의 구성 정보를 관리하고 검침 데이터를 취득, 저장하며 웹브라우저를 통하여 각 수용가의 사용 정보를 제공한다. 또한, 데이터 집중장치(DCU)는 AMI 시스템에 있어서 수용가 측 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하는 장치이다. 전자식 전력량계는 수용가의 전기 사용량을 계측, 저장하고 통신을 통해 정보를 제공하는 전력량계이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0120203호(2014.10.13. 공개, AMI 시스템의 전력정보 계측 장치)에 개시되어 있다.
이와 같이 AMI 시스템에서 AMI 서버는 검침 데이터를 기반으로 전압값이 0인 경우, 전압 측정부의 고장에 의한 전자식 계량기 불량, 네트워크 신호 불량 및 정전이 발생한 것으로 판단하고 현장 조치를 수행하도록 할 수 있다.
하지만, 전력량이 0으로 측정되는 경우에는 정상적으로 고객이 전기를 사용하지 않은 것인지 전류 측정부의 불량으로 검침이 되지 않은 것인지 구분하지 못하는 문제점이 있다.
그러나 정상적으로 전기를 사용하지 않는 수십만의 고객에 대비하여 극히 일부인 전류 측정부의 불량인 계량기를 현장 조치하기 위해 모든 전력량계를 점검하기에는 현실적으로 어려워 방치하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 AMI 시스템에서 무효전력을 발생시키는 전자식 전력량계로부터 수집한 검침 데이터를 기반으로 원격으로 전력을 사용하지 않는 고객과 전자식 전력량계의 고장을 감지하고 현장 조치할 수 있도록 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치는, 무효전력을 발생시키는 무효전력 발생부를 구비하고 수용가의 전력량을 검침하여 원격으로 전송하는 전자식 전력량계; 전자식 전력량계로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB에 저장하고 전자식 전력량계의 고장을 감지하는 AMI 서버; 및 AMI 서버에서의 검침결과와 고장 감지결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 무효전력 발생부는, 수용가의 주 차단기와 연결되는 전자식 전력량계의 2차측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 무효전력 발생부는, 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 AMI 서버는, 전자식 전력량계로부터 수집된 검침 데이터를 기반으로 유효 전력량과 무효 전력량이 검침되지 않은 경우 고장으로 감지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법은, AMI 서버가 무효전력 발생부를 구비한 전자식 전력량계로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB에 저장하는 단계; AMI 서버가 검침 DB에 저장된 검침 데이터를 기반으로 유효 전력량의 검침여부에 따라 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하는 단계; 및 AMI 서버가 무효 전력량이 설정값 이상인 경우 전자식 전력량계에 대해 정상으로 출력하고, 무효 전력량이 설정값 미만인 경우 전자식 전력량계에 대해 고장으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 AMI 서버가 검침 DB에 저장된 검침 데이터를 기반으로 전압이 검침되지 않은 경우, 전자식 전력량계에 대해 고장으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하는 단계는, AMI 서버가 검침 DB에 저장된 검침 데이터로부터 설정기간 동안 유효 전력량이 검침되지 않은 경우, 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 AMI 서버가 유효 전력량의 검침여부를 판단하여 유효 전력량이 검침되는 경우, 전자식 전력량계에 대해 정상으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법은 AMI 시스템에서 무효전력을 발생시키는 전자식 전력량계로부터 수집한 검침 데이터를 기반으로 원격으로 전력을 사용하지 않는 고객과 전자식 전력량계의 고장을 감지하고 현장 조치할 수 있도록 함으로써, 즉각적인 조치가 가능하고, 고객의 요금 협정기간을 단축시켜 불만을 최소화하여 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불리한 요금협정으로 발생되는 요금손실을 억제할 수 있으며, 무선검침 사업의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치에 적용되는 전자식 전력량계를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치에 적용되는 전자식 전력량계를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치는, 전자식 전력량계(10), AMI 서버(20) 및 출력부(40)를 포함할 수 있다.
전자식 전력량계(10)는 무효전력을 발생시키는 무효전력 발생부(140)를 구비하고 수용가의 전력량을 검침하여 원격으로 전송할 수 있다.
여기서 전자식 전력량계(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 1차측에 인입선이 연결되고 2차측에 수용가의 주 차단기(130)가 연결되며, 1차측에서 전압을 측정하는 전압 측정부(110)와 수용가에서 사용하는 전력량을 측정하기 위한 전류 측정부(120)가 구비되고, 수용가의 주 차단기(130)와 연결되는 2차측에 무효전력 발생부(140)가 구비될 수 있다.
이때 무효전력 발생부(140)는 커패시터를 포함할 수 있으며, (가)에 도시된 바와 같이 전자식 전력량계(10)의 내부에 내장형으로 설치될 수도 있고, (나)에 도시된 바와 같이 전자식 전력량계(10)의 외부에 외장형으로 설치될 수도 있다.
따라서 주 차단기(130)가 개방된 상태에서도 무효전력 발생부(140)를 통해 무효전류가 흐르게 되어 전류 측정부(120)에서 무효전류를 검침함으로써 무효 전력량을 적산할 수 있다.
또한, 주 차단기(130)가 투입된 상태라도 수용가에서 전기를 사용하지 않는 경우에는 무효전력 발생부(140)를 통해 무효전류가 흐르게 되어 무효 전력량을 적산할 수 있다.
즉, 주 차단기(130)가 투입된 상태라 하더라도 수용가에서 전기를 사용하지 않는 경우에는 모든 전기기기의 코드선을 분리하거나 전기기기의 스위치를 오프시킨 상태이기 때문에 주 차단기(130)를 개방한 것과 같이 무효전력을 적산할 수 있다.
한편, 무효전력 발생부(140)의 커패시터가 발생시키는 무효전력은 전류 측정부(120)에서 확인할 수 있는 최소한의 무효전력을 발생시킬 뿐만 아니라 유효전력을 발생시키지 않기 때문에 수용가 대부분이 계약전력 10KW 이하인 단상 고객의 경우 현행 요금산정과 무관할 뿐만 아니라 역률요금을 적용받는 수용가라고 하더라도 대부분 지상역률 고객으로써 역률개선의 효과가 있다.
AMI 서버(20)는 전자식 전력량계(10)로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB(30)에 저장하고 전자식 전력량계(10)의 고장을 감지할 수 있다.
여기서 AMI 서버(20)는 전자식 전력량계(10)로부터 수집된 검침 데이터를 검침 DB(30)에 저장한 후 설정기간 동안의 전력량을 기반으로 유효 전력량과 무효 전력량이 검침되지 않은 경우 고장으로 감지할 수 있다.
예를 들어, 유효 전력량이 검침되는 경우 전자식 전력량계(10)를 정상으로 판단하고, 유효 전력이 검침되지 않는 경우 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하여 무효 전력량이 설정값 미만이면 전자식 전력량계(10)의 고장으로 판단할 수 있다.
본 실시예에서 전자식 전력량계(10)는 무효전력 발생부(140)를 구비하고 있어 주 차단기(130)가 개방되거나 수용가에서 전기를 사용하지 않더라도 무효전력 발생부(140)에서 설정값의 무효전력을 발생시키고 있기 때문에 설정값 이상의 무효 전력량이 검침되어야 한다.
그러나 무효 전력량이 설정값 미만인 경우라면 전류 측정부(120)에 이상이 발생했거나 통신불량 및 연산 프로그램 이상 등 전자식 전력량계에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
한편, AMI 서버(30)는 검침 데이터를 기반으로 전압이 검침되지 않는 경우에도 전자식 전력량계(10)의 고장으로 판단할 수 있다.
여기서, 전압 측정부(110)는 인입선과 직접 연결되어 있어 정전이 발생한 경우를 제외하고는 항상 전압이 검침되어야 하기 때문에 전압이 검침되지 않는 경우라면 전자식 전력량계(10)의 고장으로 판단할 수 있다.
출력부(40)는 AMI 서버(20)에서의 검침결과와 고장 감지결과를 출력하여 고장으로 판단된 전자식 전력량계(10)에 대한 현장 조치를 수행할 수 있도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법에 따르면, AMI 시스템에서 무효전력을 발생시키는 전자식 전력량계로부터 수집한 검침 데이터를 기반으로 원격으로 전력을 사용하지 않는 고객과 전자식 전력량계의 고장을 감지하고 현장 조치할 수 있도록 함으로써, 즉각적인 조치가 가능하고, 고객의 요금 협정기간을 단축시켜 불만을 최소화하여 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불리한 요금협정으로 발생되는 요금손실을 억제할 수 있으며, 무선검침 사업의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법에서는 먼저, AMI 서버(20)가 무효전력 발생부(140)를 구비한 전자식 전력량계(10)로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB(30)에 저장한다(S10).
여기서 전자식 전력량계(10)는 수용가의 주 차단기(130)와 연결되는 2차측에 무효전력 발생부(140)가 구비되어 주 차단기(130)가 개방된 상태에서도 무효전력 발생부(140)를 통해 무효전류가 흐르게 되어 전류 측정부(120)에서 무효전류를 검침함으로써 무효 전력량을 적산할 수 있다.
또한, 주 차단기(130)가 투입된 상태라도 수용가에서 전기를 사용하지 않는 경우에는 무효전력 발생부(140)를 통해 무효전류가 흐르게 되어 무효 전력량을 적산할 수 있다.
S10 단계에서 검침 데이터를 저장한 후 AMI 서버(20)는 검침 DB(30)에 저장된 검침 데이터를 기반으로 전압이 검침되었는지 판단한다(S20).
S20 단계에서 전압이 검침되었는지 판단한 후 전압이 검침되지 않은 경우, AMI 서버(20)는 전자식 전력량계(10)의 고장을 출력한다.
여기서, 전압 측정부(110)는 인입선과 직접 연결되어 있어 정전이 발생한 경우를 제외하고는 항상 전압이 검침되어야 하기 때문에 AMI 서버(20)는 전압이 검침되지 않는 경우라면 전자식 전력량계(10)의 고장으로 판단할 수 있다.
S20 단계에서 전압이 검침된 경우 AMI 서버(20)는 검침 DB(30)에 저장된 검침 데이터를 기반으로 설정기간 동안의 전력량을 통해 유효 전력량이 검침되었는지 판단한다(S30).
S30 단계에서 유효 전력량이 검침된 경우라면 AMI 서버(20)는 전자식 전력량계(10)에 대해 정상으로 출력한다(S50).
반면 S30 단계에서 유효 전력량이 검침되지 않은 경우, AMI 서버(20)는 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단한다(S40).
예를 들어, 본 실시예에서 전자식 전력량계(10)는 무효전력 발생부(140)를 구비하고 있어 주 차단기(130)가 개방되거나 수용가에서 전기를 사용하지 않더라도 무효전력 발생부(140)에서 설정값의 무효전력을 발생시키고 있기 때문에 설정값 이상의 무효 전력량이 검침되어야 한다.
그러나 무효 전력량이 설정값 미만인 경우라면 전류 측정부(120)에 이상이 발생했거나 통신불량 및 연산 프로그램 이상 등 전자식 전력량계에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
따라서 S40 단계에서 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하여 설정값 이상인 경우, AMI 서버(20)는 전자식 전력량계(10)의 정상으로 출력한다(S50).
반면, S40 단게에서 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하여 설정값 미만인 경우, AMI 서버(20)는 전자식 전력량계(10)의 고장으로 출력한다(S60)
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치 및 그 방법에 따르면, AMI 시스템에서 무효전력을 발생시키는 전자식 전력량계로부터 수집한 검침 데이터를 기반으로 원격으로 전력을 사용하지 않는 고객과 전자식 전력량계의 고장을 감지하고 현장 조치할 수 있도록 함으로써, 즉각적인 조치가 가능하고, 고객의 요금 협정기간을 단축시켜 불만을 최소화하여 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불리한 요금협정으로 발생되는 요금손실을 억제할 수 있으며, 무선검침 사업의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 전자식 전력량계 20 : AMI 서버
30 : 검침 DB 40 : 출력부
110 : 전압 측정부 120 : 전류 측정부
130 : 주 차단기 140 : 무효전력 발생부

Claims (8)

  1. 무효전력을 발생시키는 무효전력 발생부를 구비하고 수용가의 전력량을 검침하여 원격으로 전송하는 전자식 전력량계;
    상기 전자식 전력량계로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB에 저장하고 상기 전자식 전력량계의 고장을 감지하는 AMI 서버; 및
    상기 AMI 서버에서의 검침결과와 고장 감지결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무효전력 발생부는, 수용가의 주 차단기와 연결되는 상기 전자식 전력량계의 2차측에 구비되는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 무효전력 발생부는, 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 AMI 서버는, 상기 전자식 전력량계로부터 수집된 상기 검침 데이터를 기반으로 유효 전력량과 무효 전력량이 검침되지 않은 경우 고장으로 감지하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지장치.
  5. AMI 서버가 무효전력 발생부를 구비한 전자식 전력량계로부터 검침 데이터를 수집하여 검침 DB에 저장하는 단계;
    상기 AMI 서버가 상기 검침 DB에 저장된 상기 검침 데이터를 기반으로 유효 전력량의 검침여부에 따라 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하는 단계; 및
    상기 AMI 서버가 상기 무효 전력량이 설정값 이상인 경우 상기 전자식 전력량계에 대해 정상으로 출력하고, 상기 무효 전력량이 설정값 미만인 경우 상기 전자식 전력량계에 대해 고장으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 AMI 서버가 상기 검침 DB에 저장된 상기 검침 데이터를 기반으로 전압이 검침되지 않은 경우, 상기 전자식 전력량계에 대해 고장으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하는 단계는, 상기 AMI 서버가 상기 검침 DB에 저장된 상기 검침 데이터로부터 설정기간 동안 상기 유효 전력량이 검침되지 않은 경우, 상기 무효 전력량이 설정값 이상인지 판단하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 AMI 서버가 상기 유효 전력량의 검침여부를 판단하여 상기 유효 전력량이 검침되는 경우, 상기 전자식 전력량계에 대해 정상으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AMI 시스템에서의 전자식 전력량계의 고장 감지방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220089507A (ko) * 2020-12-21 2022-06-28 한전케이디엔주식회사 실시간 복합 이벤트 분석을 통한 ami 설비 장애 진단장치 및 그 방법
KR20220113079A (ko) 2021-02-05 2022-08-12 한전케이디엔주식회사 인공지능 기반 ami 설비 장애 유형 세분화 시스템 및 방법
KR102602037B1 (ko) * 2023-08-08 2023-11-13 정규형 저압 ami 시스템 구축용 통신장치

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