KR20230076628A

KR20230076628A - Digital power meter of aberration accuracy and the self-monitoring

Info

Publication number: KR20230076628A
Application number: KR1020210163739A
Authority: KR
Inventors: 서칠수; 송호영; 김맹준
Original assignee: 천일계전(주)
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-05-31

Abstract

The present invention relates to a power meter with error precision and self-diagnosis. In a power meter that measures voltage, current, and phase from a current sensor and a voltage sensor, inside the power meter, built are a main MCU that calculates the amount of power generated from the voltage sensor and the current sensor, stores the measured data, and performs a self-diagnosis operation and an auxiliary MCU that calculates the amount of power generated from the voltage sensor and the current sensor, stores measured data, periodically monitors the error precision and self-diagnosis operation of the main MCU, and transmits the data to a higher level server. If the auxiliary MCU detects a defect while monitoring the self-diagnosis operation of the main MCU, the auxiliary MCU transmits defect detection data. Accordingly, overall operating costs can be reduced.

Description

{Digital power meter of aberration accuracy and the self-monitoring}

본 발명은 오차 정밀도와 자기 진단을 하는 전력량계에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 메인 MCU와 상기 메인 MCU의 기능을 감시하기 위한 별도의 보조 MCU를 내장하여, 오차 정밀도와 자기진단을 실행하는 전력량계에 관한 것이다. The present invention relates to a watt-hour meter that performs error accuracy and self-diagnosis, and more particularly, to a watt-hour meter that implements error accuracy and self-diagnosis by incorporating a main MCU and a separate auxiliary MCU for monitoring the functions of the main MCU. .

단상 또는 삼상 전자식 전력량계의 오차 정밀도는 전력량계의 전류/전압 센서, 전자부품 등의 성능에 따라 각각 다른 오차 정밀도를 가진다. 현재 전자식 전력량계의 오차 정밀도는 생산과정에서 기준기(Standard Meter)가 있는 오차 시험기를 통해 오차 정밀도를 시험하고 조정(Calibration)한 후, 출고된다. 또한 전력량계의 배터리 이상, 과/저 전압, 전압 결상 등의 기기 이상을 판단할 수 있는 자기진단 기능은 펌웨어의 설계에 따라 수행 가능 여부가 나뉘게 된다.The error accuracy of a single-phase or three-phase electronic watt-hour meter has different error accuracy depending on the performance of the current/voltage sensor and electronic parts of the watt-hour meter. Currently, the error accuracy of the electronic watt-hour meter is released after testing and calibration through an error tester with a standard meter in the production process. In addition, the self-diagnosis function that can determine device failures such as battery failure, over/under voltage, voltage phase loss, etc. of the watt-hour meter depends on the design of the firmware.

전력량계의 제품 수명은 보통 7~ 13년 정도인데, 설치 후 센서 이상, 계측 소자 불량, 경년 변화 및 노이즈와 같은 제품 성능에 영향을 줄 수 있는 외부 요인 등으로 인해 전압/전류/위상 등을 잘못 계측하여 제품 사용 기간 동안 오차 정밀도에 문제가 생기는 경우가 종종 발생한다.The lifespan of a watt-hour meter is usually 7 to 13 years. After installation, voltage/current/phase are measured incorrectly due to external factors that can affect product performance, such as sensor failure, measurement device failure, secular change, and noise. As a result, problems with error accuracy often occur during the product use period.

전력량계가 오차 정밀도에 문제가 생기는 경우 계기 고장, 검침 착오 등으로 수용가의 전기요금 계산에 있어 과소, 과다 청구문제가 발생할 수 있고, 이는 전기 계량에 대한 신뢰성과 공공성이 훼손되고 고객 만족도 하락 및 공정한 전력거래 환경구축에 악영향을 끼치기 때문에 전력회사는 오차 정밀도 불량 문제가 발생하지 않도록 민감하게 관리하고 있다.If the watt-hour meter has a problem with error precision, problems such as meter failure or meter reading errors may cause consumers to under-charge or over-charge, which damages the reliability and publicity of electricity metering, lowers customer satisfaction, and Because it adversely affects the establishment of a trading environment, power companies are sensitively managing errors and precision defects to prevent them from occurring.

전력회사는 이런 오차 정밀도 불량 문제를 최소화하기 위해 전담인력을 배치하여 순회 또는 특별 점검 등을 통해 현장에서 전력량계 오차 시험기 등을 활용해 오차 정밀도를 확인하고 있는데, 이러한 방법은 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.In order to minimize this error precision problem, electric power companies are checking the error precision by using a watt-hour meter error tester at the site through tours or special inspections by deploying dedicated personnel. This method is time-consuming and costly. There is a problem.

대한민국 특허공개 제2008-0010171호Korean Patent Publication No. 2008-0010171 대한민국 특허공개 제2013-0073659호Korean Patent Publication No. 2013-0073659 대한민국 특허공개 제2020-0095069호Korean Patent Publication No. 2020-0095069

따라서, 본 발명은 단상 또는 3상 전력량계 내부에 형성되어, 계측 및 계량, 통신, 자기진단 등의 기능을 주도적으로 수행하는 메인 MCU와 상기 메인 MCU의 계측 및 계량, 자기진단 등의 기능을 감시하기 위한 보조 MCU를 전력량계에 더 내장하여, 상기 별도 MCU가 상기 메인 MCU를 주기적으로 모니터링 하다가 계측 및 계량 데이터 및 자기진단 감지를 비교함에 있어, 차이가 발생하는 경우 즉시, 상위 서버에 전달하여 신속한 상황 파악 및 문제해결을 가능하게 하기 위한 오차 정밀도와 자기 진단을 하는 전력량계에 관한 것이다.Therefore, the present invention is formed inside a single-phase or three-phase watt-hour meter, and a main MCU that actively performs functions such as measurement and metering, communication, and self-diagnosis, and monitoring functions such as measurement, metering, and self-diagnosis of the main MCU By further embedding an auxiliary MCU in the watt-hour meter, the separate MCU periodically monitors the main MCU and compares measurement and metering data and self-diagnosis detection. and a watt-hour meter that performs error accuracy and self-diagnosis to enable troubleshooting.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 전류센서와 전압센서로부터 전압, 전류 및 위상계측을 하는 전력량계에 있어서, 상기 전압센서와 상기 전류센서로부터 생성되는 전력량의 계산 및 계측된 데이터를 저장하며, 자기진단 동작을 수행하며, 자체 설정된 주기에 따라 데이터를 상시 외부에 전송하는 것을 메인 MCU와 상기 전압센서와 상기 전류센서로부터 생성되는 전력량의 계산 및 계측된 데이터를 저장하며, 상기 메인 MCU의 오차 정밀도와 자기진단 동작을 주기적으로 모니터링하여, 차이가 감지되면 이벤트 발생 데이터를 생성하여 전송하는 보조 MCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, the present invention provides a watt-hour meter that measures voltage, current, and phase from a current sensor and a voltage sensor, calculates the amount of power generated from the voltage sensor and the current sensor, stores the measured data, and performs self-diagnosis. operation, and always transmits data to the outside according to a self-set cycle, and stores the calculated and measured data of the amount of power generated from the main MCU, the voltage sensor, and the current sensor, and the error accuracy and magnetic It is characterized in that it includes an auxiliary MCU that periodically monitors the diagnosis operation and generates and transmits event generation data when a difference is detected.

그리고, 상기 전력량계와 이격되어, 상기 보조 MCU에서 상기 메인 MCU의 자기진단 동작의 모니터링 실행 중에 불량을 감지하게 되면, 상기 보조 MCU에서 전송하는 불량감지 데이터를 수신하는 상위서버가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, when the auxiliary MCU detects a defect while monitoring the self-diagnosis operation of the main MCU while being separated from the watt-hour meter, an upper server receiving defect detection data transmitted from the auxiliary MCU is further formed. to be

또한, 상기 보조 MCU는 상기 메인 MCU와 계측된 데이터를 비교하여, 초과 임계값을 감지하여 불량감지 데이터를 상기 상위서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the auxiliary MCU is characterized in that it compares the measured data with the main MCU, detects an excess threshold value, and transmits failure detection data to the upper server.

또한, 상기 상위서버는 상기 보조 MCU로부터 상기 오차정밀도의 차이값을 확인하고, 상기 보조 MCU의 자기진단 동작 불량을 확인하여 조치를 취하는 것을 특징으로 한다. In addition, the upper server is characterized in that it checks the error accuracy difference value from the auxiliary MCU, checks the self-diagnosis operation failure of the auxiliary MCU, and takes action.

따라서, 본 발명은 전력량계의 내부에 있는 메인 MCU에 대한 모니터링을 하기 위하여 보조 MCU를 내장하고, 상기 메인 MCU의 오차 정밀도 불량 또는 자기진단 이벤트 이상 상황의 감지가 발생하는 경우에 상기 보조 MCU를 활용하여 감지한 내용을 즉시 상위 서버에 전송시켜 이에 대한 문제 해결을 위한 신속한 판단을 돕고 조치 전까지 상기 보조 MCU가 기록, 저장한 계측 및 계량 데이터를 활용하여, 그 동안의 데이터 유실을 방지함으로써, 수용가에게 정확한 계량 서비스를 제공하고 데이터의 신뢰도를 높여 공정한 전력거래 환경을 구축하고, 효율적인 업무 처리를 통해 전체적인 운용 비용을 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다. Therefore, the present invention embeds an auxiliary MCU to monitor the main MCU inside the watt-hour meter, and utilizes the auxiliary MCU when an error accuracy of the main MCU or an abnormal self-diagnosis event is detected. It immediately transmits the detected contents to the upper server to help prompt judgment for problem solving and prevents data loss by utilizing the measurement and measurement data recorded and stored by the auxiliary MCU until the action is taken. It has the effect of providing metering services and increasing the reliability of data to establish a fair electricity trading environment and to reduce overall operating costs through efficient business processing.

도 1은 본 발명에 의한 오차 정밀도와 자기진단을 하는 전력량계의 전체적인 구성도.
도 2는 보조 MCU가 메인 MCU를 실시간 모니터링하여 불량 동작을 파악하는 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 보조 MCU가 메인 MCU를 실시간 모니터링하여 자기 진단을 감지(이상상황 판단)하는 흐름도.
도 4는 전력량계를 모니터링하는 시스템의 구성도.
도 5는 도 4의 스마트 센서의 주요 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 운영서버의 주요 구성을 나타낸 블록도.
도 7은 전력량계를 고장 진단 및 모니터링한 시스템을 설명하기 위한 전체 구성도.
도 8은 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 9는 머신러닝 기반 학습결과정보 생성과 고장 진단방법을 나타낸 흐름도. 1 is an overall configuration diagram of a watt-hour meter that performs error accuracy and self-diagnosis according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method in which an auxiliary MCU monitors a main MCU in real time to determine a bad operation;
3 is a flow chart in which an auxiliary MCU monitors a main MCU in real time and detects self-diagnosis (determination of an abnormal situation).
4 is a configuration diagram of a system for monitoring an watt-hour meter;
Figure 5 is a block diagram showing the main configuration of the smart sensor of Figure 4;
Figure 6 is a block diagram showing the main configuration of the operation server.
7 is an overall configuration diagram for explaining a system for diagnosing and monitoring a power meter failure;
8 is a block diagram for explaining a monitoring device;
9 is a flowchart illustrating a method of generating learning result information based on machine learning and diagnosing a failure;

이하에서는 본 발명의 양호한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시가 되더라도 가능한 한 동일 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현도 의미하는 것임을 미리 밝혀두고자 한다. In addition, since the terms used in this application are only used to describe specific embodiments, it is not intended to limit the present invention, and it is clear in advance that a singular expression also means a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise. want to leave

도 1은 본 발명에 의한 오차 정밀도와 자기진단을 하는 전력량계의 전체적인 구성도이고, 도 2는 보조 MCU가 메인 MCU를 실시간 모니터링하여 불량 동작을 파악하는 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 보조 MCU가 메인 MCU를 실시간 모니터링하여 자기 진단을 감지(이상상황 판단)하는 흐름도이고, 도 4는 전력량계를 모니터링하는 시스템의 구성도이고, 도 5는 도 4의 스마트 센서의 주요 구성을 나타낸 블록도이고, 도 6은 운영서버의 주요 구성을 나타낸 블록도이고, 도 7은 전력량계를 고장 진단하고, 모니터링 시스템을 설명하기 위한 전체 구성도이고, 도 8은 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 9는 머신러닝 기반 학습결과정보 생성과 고장 진단방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is an overall configuration diagram of a watt-hour meter that performs error accuracy and self-diagnosis according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a method for an auxiliary MCU to monitor a main MCU in real time and identify a defective operation, and FIG. It is a flowchart for real-time monitoring of the main MCU to detect self-diagnosis (determination of an abnormal situation), FIG. 4 is a configuration diagram of a system for monitoring an watt-hour meter, FIG. 6 is a block diagram showing the main configuration of the operation server, FIG. 7 is an overall configuration diagram for diagnosing a power meter failure and explaining a monitoring system, FIG. 8 is a block diagram for explaining a monitoring device, and FIG. 9 is a machine It is a flowchart showing the learning-based learning result information generation and failure diagnosis method.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에 등장하는 용어인 MCU는 Micro Controller Unit의 약자로서, 마이크로 제어장치로서, 마이크로 프로세서와 메모리, 프로그램 가능한 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하는 전자기기로서, 장치나 기기 등의 조작이나 프로세스를 제어하는 역할을 수행하는 집적 회로이다. Prior to explaining the present invention, the term MCU, which appears in the present invention, is an abbreviation of Micro Controller Unit, and is a microcontroller. As a device, it is an integrated circuit that plays a role in controlling the operation or process of a device or device.

그리고, 본 발명의 메인 MCU 및 보조 MCU는 전류센서와 전압센서로부터 전압, 전류 및 위상계측을 하는 전력량계의 내부에 내장되어 있는 것이며, 상기 전력량계는 수용가의 유효전력을 측정하여 계량하는 통상의 전기계기이다.In addition, the main MCU and the auxiliary MCU of the present invention are embedded inside a watt-hour meter that measures voltage, current, and phase from a current sensor and a voltage sensor, and the watt-hour meter is a typical electric meter that measures and measures the active power of the consumer am.

도 1을 보면, 본 발명의 전체적인 구성도인데 도시된 바와 같이, 상기 메인 MCU(10)는 전압센서(11)와 전류센서(12)를 통하여 전압, 전류, 위상을 계측하여 계측 데이터를 메인 MCU(20)에 자체 전송하여 자기 진단을 한다.Referring to FIG. 1, it is an overall configuration diagram of the present invention. As shown, the main MCU 10 measures voltage, current, and phase through a voltage sensor 11 and a current sensor 12, and transmits measurement data to the main MCU. (20) for self-diagnosis.

그러면, 상기 메인 MCU(10)는 유효, 무효, 피상 전력이나 전력량을 계산하고, 계측, 계량데이터(유효/무효/피상의 전력 및 전력량)를 계산하여 기록 및 저장하며, 자기진단 동작을 실행하는 것이다. 상기 동작의 내용은 배터리(미도시) 이상, 과/저 전압, 과/저 전류, 전압/전류 결상, 비정상 온도, 자계 감지 등과 같은 자기진단을 동일하게 수행하여 기록하고 저장한다. Then, the main MCU 10 calculates active, inactive, apparent power or amount of power, calculates, records and stores measurement and metering data (active/inactive/apparent power and amount of power), and performs a self-diagnosis operation. will be. The contents of the operation are recorded and stored by performing the same self-diagnosis such as battery (not shown) abnormality, over/low voltage, over/low current, voltage/current phase loss, abnormal temperature, and magnetic field detection.

또한, 후술할 보조 MCU(20)는 메인 MCU(10)로부터 데이터를 수신받는데 작동정보, 계량 데이터를 수집하고, 보조 MCU(20)가 데이터를 수집하여 일정한 모니터링 주기를 갖고, 상기 메인 MCU(10)로부터 수신한 데이터를 통하여 차이가 감지되면, 이벤트(동작) 발생 데이터를 생성하여 상위 서버(30)에 실시간 전송한다. In addition, the auxiliary MCU 20, which will be described later, receives data from the main MCU 10 and collects operation information and metering data. When a difference is detected through the data received from ), event (action) generation data is generated and transmitted to the upper server 30 in real time.

다시 말해서, 보조 MCU(20)는 메인 MCU(10)로부터 데이터를 수신받아 작동정보, 계량값을 수집하여 비교하는데, 상시 보조 MCU(20)는 데이터를 수집하여 일정한 주기를 설정해서 상기 메인 MCU(10)와 수집, 비교를 하게 되는 것이다. In other words, the auxiliary MCU 20 receives data from the main MCU 10, collects operation information and measurement values, and compares them. 10), collection, and comparison.

그리고, 상기 메인 MCU(10)는 자체 설정된 주기에 따라 상위서버(30)에 데이터를 상시 전송한다. 예를 들어, 15분 간격(조정 가능)으로 저장시키는 데이터 수치 및 계량 값을 상기 상위서버(30)로 전송하는 것이다. Also, the main MCU 10 constantly transmits data to the upper server 30 according to a self-set cycle. For example, data values and measurement values to be stored at 15-minute intervals (adjustable) are transmitted to the upper server (30).

보조 MCU(20)는 상기 메인 MCU(10)와 동일하게 전압센서(21)와 전류센서(22)를 통하여 전압, 전류, 위상을 계측하여 그 데이터를 상기 보조 MCU(20)에 전송한다. 그리고 유효, 무효, 피상 전력이나 전력량을 계산하고 계측, 계량 데이터를 기록 및 저장하며, 자기진단 동작을 실행하는 것으로 상기 메인 MCU(10)와 동일한 것이다. Like the main MCU 10, the auxiliary MCU 20 measures voltage, current, and phase through the voltage sensor 21 and the current sensor 22 and transmits the data to the auxiliary MCU 20. In addition, it calculates effective, reactive, apparent power or amount of power, records and stores measurement and metering data, and performs self-diagnosis operation, which is the same as the main MCU 10.

또한, 상기 보조 MCU(20)는 상기 메인 MCU(10)와의 데이터 비교를 통한 초과 임계값을 감지하여 이상 상황이 발생하였을 경우에는 상위서버(30)에 통보하는 역할도 하는 것이다. 이상상황이란 즉, 불량감지 데이터를 전송하는 것이다. In addition, the auxiliary MCU 20 also serves to notify the upper server 30 when an abnormal situation occurs by detecting an excess threshold value through data comparison with the main MCU 10. The abnormal situation is to transmit defect detection data.

메인 MCU(10)와 보조 MCU(20)의 자기 진단은 문제가 발생시, 스스로 조절하는 것이다. 이하, 상기 메인 MCU(10)와 상기 보조 MCU(20)의 자기 진단에 대한 설명을 하기로 한다. The self-diagnosis of the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 is self-adjustment when a problem occurs. Hereinafter, self-diagnosis of the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 will be described.

메인 MCU(10)와 보조 MCU(20)는 배터리(미도시)에 이상이 생기거나 과전압 또는 저전압, 전압 및 전류의 결상, 비정상 온도, 자계감지 등과 같은 자체적인 진단을 수행한다. The main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 perform self-diagnosis such as battery (not shown) failure, overvoltage or undervoltage, phase loss of voltage and current, abnormal temperature, magnetic field detection, and the like.

만일, 메인 MCU(10)와 보조 MCU(20)의 자기 진단이 서로 다르게 되는 경우가 있다. 이 경우는 배터리 수명의 계산을 오류를 하여 에러가 발생할 경우 등과 같은 것으로서 차이가 발생하면 즉각 상위서버(30)로 통보하도록 하고, 경우에 따라서는 담당자가 현장으로 점검을 가도록 하는 것이다. If, there is a case where the self-diagnosis of the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 are different from each other. In this case, when an error occurs due to an error in battery life calculation, when a difference occurs, the upper server 30 is notified immediately, and in some cases, a person in charge goes to the site for inspection.

따라서, 보조 MCU(20)는 메인 MCU(10)의 데이터를 끌어들여, 동작이나 자기진단의 오차를 서로 비교하여 실시간으로 오(誤)계측을 알수 있도록 할수 있도록 하는 것이다. 다시 말해, 오차 정밀도의 차이를 판단하는 것으로서, 상기 보조 MCU(20)의 내부에는 해당 알고리즘이 형성되어 자동 계산이 되는 것이다. Therefore, the auxiliary MCU 20 draws in the data of the main MCU 10 and compares the error of operation or self-diagnosis with each other so that erroneous measurement can be recognized in real time. In other words, to determine the difference in error accuracy, a corresponding algorithm is formed inside the auxiliary MCU 20 to automatically calculate it.

보조 MCU(20)는 메인 MCU(10)와 동일하게 계측, 계량, 자기진단 등의 기능을 수행하고, 데이터에 대한 기록과 저장을 하기 때문에, 상기 메인 MCU(10)의 고장이나 오작동시 계량 데이터의 유실을 방지하여, 전력량계(5)의 수리 및 교체까지의 계측의 공백 기간을 최소화할 수 있도록 하는 것이다. 그리고, 상기 보조 MCU(20)는 메인 MCU(10)의 오차 정밀도와 자기진단 동작을 주기적으로 모니터링한다.Since the auxiliary MCU 20 performs the same functions as the main MCU 10, such as measurement, metering, and self-diagnosis, and records and stores data, the metering data when the main MCU 10 fails or malfunctions. It is to prevent the loss of the watt-hour meter (5) so that it is possible to minimize the blank period of measurement until repair and replacement. Also, the auxiliary MCU 20 periodically monitors the error accuracy and self-diagnosis operation of the main MCU 10 .

즉, 상기 메인 MCU(10)와 상기 보조 MCU(20)는 각각의 전압센서(11,12), 전류센서(21,22)로부터 취득한 계측 데이터(전압, 전류, 위상)를 통해 계량 데이터(유효, 무효, 피상의 전력 및 전력량)를 계산하고, 배터리 이상, 과/저전압, 과/저전류, 전압/전류 결상, 비정상 온도, 자계 감지 등과 같은 자기진단을 동일하게 수행하여 기록하고 저장한다. That is, the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 use metering data (effective , invalid, apparent power and amount of power), perform the same self-diagnosis such as battery failure, over/under voltage, over/under current, voltage/current phase loss, abnormal temperature, magnetic field detection, etc., and record and save.

전력량계(5)와 원격으로 이격, 형성된 상위서버(30)는 상기 보조 MCU(20)로부터 전송된 오차정밀도 차이값을 확인하고, 자기진단 동작 불량을 확인하며, 이러한 해결 조치를 판단하게 된다. The upper server 30 remotely separated from the watt-hour meter 5 checks the error precision difference value transmitted from the auxiliary MCU 20, checks the self-diagnosis operation failure, and determines such a solution.

또한, 상기 상위서버(30)는 메인 MCU(10)와 보조 MCU(20)에서 계측값이 차이가 나는 경우, 담당자 등 관리자를 현장에 보내며, 메인 MCU(10)가 고장이 났으면 교체를 하며, 보조 MCU(20)에서 고장이 났으면 그 기능을 오프(off)시키는 것이다. 그러므로, 에러가 생성되면 관리자 등이 실시간 확인할 수 있도록 하는 것이다. In addition, the upper server 30 sends a manager such as a person in charge to the site when there is a difference in measured values between the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20, and if the main MCU 10 is out of order, it is replaced. , If a failure occurs in the auxiliary MCU 20, the function is turned off. Therefore, when an error is generated, an administrator or the like can check it in real time.

즉, 오차 정밀도와 자기진단 동작의 차이 값을 감지하여 역시 이상상황이 발생하였을 경우에는 상위서버(30)에 통보하는 역할도 하는 것이다. That is, it detects the difference between the error accuracy and the self-diagnosis operation, and also notifies the upper server 30 when an abnormal situation occurs.

그밖에, 보조 MCU(20)를 제어한다든지, 펌웨어를 업데이트하거나 전력량계를 통체로 교체하는 방법도 있는 것이다. In addition, there are methods of controlling the auxiliary MCU 20, updating firmware, or replacing the power meter with a whole body.

이하에서는, 상기 상위서버(30)의 작동 관계에 대한 설명을 하기로 한다. Hereinafter, the operational relationship of the upper server 30 will be described.

앞서 서술한 대로, 보조 MCU(20)는 메인 MCU(10)의 계측, 계량, 자기진단 등의 기능을 주기적으로 감시하는데, 상기 계측, 계량 데이터와 메인 MCU(10)로부터 수집한 계측, 계량 데이터를 비교하여 일정시간 동안 설정된 차이가 임계값을 초과함을 감지하였거나, 스스로 감지한 자기진단 동작과 메인 MCU(10)에서 수집한 자기진단 동작이 서로 상이함을 감지하였을 때, 이를 연결된 통신수단(미도시)을 이용하여 즉시 상위서버(30)로 전송한다. As described above, the auxiliary MCU 20 periodically monitors functions such as measurement, measurement, and self-diagnosis of the main MCU 10, and the measurement and measurement data and the measurement and measurement data collected from the main MCU 10 When it is detected that the difference set for a certain period of time exceeds the threshold by comparing , or when it is detected that the self-diagnostic operation detected by itself and the self-diagnostic operation collected by the main MCU 10 are different from each other, the communication means ( (not shown) is immediately transmitted to the upper server (30).

상기 상위서버(30)는 상기 정보를 바탕으로 메인 MCU(10) 또는 보조 MCU(20)의 오차 정밀도 및 자기진단 불량을 판단하고, 문제 해결을 위하여 현장에 점검 인원을 투입하여 고장이 발생한 MCU를 알 수 있도록 조치하는 것이다. The upper server 30 determines the error accuracy and self-diagnosis defect of the main MCU 10 or the auxiliary MCU 20 based on the above information, and dispatches inspection personnel to the site to solve the problem to detect the faulty MCU. It is to take steps to find out.

상기와 같은 점검을 통해 메인 MCU(10)가 고장이면 펌웨어 업데이트 또는 전력량계의 교체를 지시하고, 보조 MCU(20)가 고장이면 상기 보조 MCU(20)를 제어하여 메인 MCU(10)에 대한 모니터링을 중지하도록 한다.Through the above inspection, if the main MCU 10 fails, a firmware update or replacement of the watt-hour meter is instructed, and if the auxiliary MCU 20 fails, the auxiliary MCU 20 is controlled to monitor the main MCU 10. make it stop

따라서, 본 발명은 전력량계(5)의 내부에 메인 MCU(10)에 대한 모니터링용 보조 MCU(20)를 내장하고, 상기 메인 MCU(10)의 오차 정밀도 불량 또는 자기진단 동작의 이상 감지가 발생한 경우, 상기 보조 MCU(20)를 활용하여 감지한 내용을 즉각, 상위서버(30)에 전송하여 문제 해결을 위한 신속한 판단을 돕고, 이러한 조치 이전까지 보조 MCU(20)가 기록 및 저장한 계측, 계량 데이터를 활용하여, 데이터의 유실을 방지함으로써 수용가에게 정확한 계량 서비스를 제공하고 데이터의 신뢰도를 높여 공정한 전력 거래 환경을 구축하고 효율적인 업무 처리를 통해 전체적인 운용 비용을 절감할수 있는 효과가 있는 것이다.Therefore, the present invention embeds the auxiliary MCU 20 for monitoring the main MCU 10 inside the watt-hour meter 5, and when error precision of the main MCU 10 is defective or abnormality in self-diagnosis operation is detected. , The content detected using the auxiliary MCU 20 is immediately transmitted to the upper server 30 to help prompt judgment for problem solving, and measurement and quantification recorded and stored by the auxiliary MCU 20 before these actions. By using data to prevent loss of data, it provides accurate metering services to consumers, increases reliability of data, establishes a fair electricity trading environment, and reduces overall operating costs through efficient business processing.

이하에서는, 도면을 참조하여 보조 MCU(20)가 메인 MCU(10)를 실시간 모니터링하여 불량 동작을 파악하는 흐름에 대한 설명을 하기로 한다. 상기 설명한 실시예에서 중복되는 설명은 어느 정도 생략하기로 한다. Hereinafter, a description will be given of a flow in which the auxiliary MCU 20 monitors the main MCU 10 in real time to determine a defective operation with reference to the drawings. Redundant descriptions in the above-described embodiments will be omitted to some extent.

먼저, 메인 MCU(10)가 전압센서(11)로부터 전압, 전류센서(12)로부터 전류를 계측하여 전력량을 계산한다. 그리고, 보조 MCU(20)에서도 역시 전압센서(21)로부터 전압, 전류센서(22)로부터 전류를 계측하여 전력량을 계산한다(제1 단계).First, the main MCU 10 measures the voltage from the voltage sensor 11 and the current from the current sensor 12 to calculate the amount of power. Also, the auxiliary MCU 20 measures the voltage from the voltage sensor 21 and the current from the current sensor 22 to calculate the amount of power (first step).

상기 메인 MCU(10)와 상기 보조 MCU(20)는 각각 상기 전압센서(11)와 전압센서(21)로부터는 전압을, 전류센서(12)와 전류센서(22)로부터는 전류를 계측하여 전력량을 계산하고, 계산한 전력량을 데이터를 변환하여 서로 각각 저장시킨다(제2 단계).The main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 measure the voltage from the voltage sensor 11 and the voltage sensor 21 and the current from the current sensor 12 and the current sensor 22, respectively. Calculate and convert the calculated power amount into data and store them respectively (second step).

상기 보조 MCU(20)는 상기 메인 MCU(10)를 통하여 수신한 계측한 전력량 등을 비교하여 설정된 임계값을 벗어났는지 여부를 판단한다(제3 단계). The auxiliary MCU 20 compares the measured amount of power received through the main MCU 10 and determines whether or not a set threshold is exceeded (step 3).

여기서, 상기 설정값은 사전에 미리 설정을 시키는 것으로 예를 들어, 0.1% ~ 1%의 오차가 발생하면 임의의 알람을 발생시킬 수 있는 등의 조치를 취할수 있는 것이다. 그리고, 상기 설정 값의 변경도 얼마든지 가능한 것이다. Here, the set value is set in advance, and for example, when an error of 0.1% to 1% occurs, it is possible to take measures such as generating an arbitrary alarm. In addition, it is possible to change the setting value as much as possible.

더 나아가, 상기 보조 MCU(20)는 상기 전력량 이외에도 전압, 전류, 위상, 전력을 상기 메인 MCU(10)와 비교하는 것이다.Furthermore, the auxiliary MCU 20 compares voltage, current, phase, and power with the main MCU 10 in addition to the amount of power.

상기 제3단계에서 비교한 전력량 등의 값이 설정된 임계값을 벗어났으면, 상기 보조 MCU(20)는 상기 상위서버(30)에 상기 메인 MCU(10)의 오차정밀도의 불량 작동이 실행되었음을 통보하는 것이다(제4 단계).If the value such as the amount of power compared in the third step is out of the set threshold value, the auxiliary MCU 20 notifies the upper server 30 that the error precision operation of the main MCU 10 has been executed. to do (step 4).

상기 제4단계를 통하여 통보를 받은 상위서버(30)는 오차정밀도를 확인하여 적절한 해결 조치를 판단하는 것이다(제5 단계). The upper server 30, notified through the fourth step, checks the error precision and determines an appropriate solution (step 5).

이하에서는, 도면을 참조하여 보조 MCU(20)가 메인 MCU(10)를 실시간 모니터링하여 자기 진단을 감지(이상상황 판단)하는 흐름에 대한 설명을 하기로 한다. 마찬가지로, 상기 설명한 실시예에서 중복되는 설명은 어느 정도 생략하기로 한다. 먼저, 메인 MCU(10)와 보조 MCU(20)에서 각각 자기진단 작업을 수행한다(S 1). Hereinafter, a description will be given of a flow in which the auxiliary MCU 20 monitors the main MCU 10 in real time and detects self-diagnosis (determination of an abnormal situation) with reference to the drawings. Likewise, redundant descriptions in the above-described embodiments will be omitted to some extent. First, a self-diagnosis task is performed in the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 (S 1).

다음으로, 메인 MCU(10)와 보조 MCU(20)는 각각 상기 S 1에서의 데이터를 저장시키고 계속 자기진단 동작을 실행한다(S 2).Next, the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 respectively store the data in S 1 and continue to perform a self-diagnosis operation (S 2).

즉, 상기 메인 MCU(10)와 상기 보조 MCU(20)는 각각 상기 S 1에서 자기진단 수행을 한 결과의 데이터를 저장하고, 계속하여 자기진단 동작을 실행하는 것이다.That is, the main MCU 10 and the auxiliary MCU 20 each store data resulting from performing self-diagnosis in the S 1 and continuously perform the self-diagnosis operation.

상기 보조 MCU(20)는 자기진단 동작과 상기 메인 MCU(10)에서의 자기진단 동작을 비교하여 상이한지 여부를 판단한다(S 3).The auxiliary MCU 20 compares the self-diagnosis operation with the self-diagnosis operation in the main MCU 10 and determines whether they are different (S3).

만일, 상기 S 3에서 보조 MCU(20)는 상기 메인 MCU(10)와의 자기진단 동작을 비교하여 서로 다르면, 상기 보조 MCU(20)는 상위 서버(30)에 상이한 자기진단 동작(이벤트) 데이터를 전송하는 것이다(S 4).If, in S3, the auxiliary MCU 20 compares the self-diagnosis operation with the main MCU 10 and if they are different, the auxiliary MCU 20 transmits different self-diagnosis operation (event) data to the upper server 30. It is to transmit (S 4).

상기 S 4를 통하여 자기진단 동작 데이터를 전송받은 상기 상위 서버(30)는 자기진단 동작의 차이를 확인하고, 적절한 해결 조치를 판단하는 것이다(S 5).The upper server 30, which has received the self-diagnosis operation data through S4, checks the difference in self-diagnosis operation and determines an appropriate solution (S5).

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 오차 정밀도와 자기진단을 하는 전력량계를 인공지능을 이용하여 모니터링하는 장치에 대한 설명을 하기로 한다. Hereinafter, a description will be given of an apparatus for monitoring a watt-hour meter that performs self-diagnosis and error accuracy of the present invention with reference to the drawings by using artificial intelligence.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 전력량계(5)를 모니터링하는 장치는 전류센서(12,22)와 전압센서(11,21)로부터 전압, 전류 및 위상계측을 하는 전력량계(5)의 구동을 제어하는 메인 MCU(10)와 상기 전력량계(5)를 모니터링 정보를 전송하는 통신모듈(40)을 구비하는 스마트 센서(50)로 이루어진다. 4 and 5, the device for monitoring the watt-hour meter 5 drives the watt-hour meter 5 that measures voltage, current, and phase from current sensors 12 and 22 and voltage sensors 11 and 21. It consists of a smart sensor 50 having a main MCU 10 that controls and a communication module 40 that transmits monitoring information to the watt-hour meter 5.

그리고, 상기 스마트 센서(50)의 모니터링 정보를 외부로 제공하는 중계기(60)가 형성된다. Then, a repeater 60 providing monitoring information of the smart sensor 50 to the outside is formed.

또한, 인터넷 망을 통하여 상기 중계기(60)에서 제공되는 상기 스마트 센서(50)의 모니터링 정보를 전송받아 제공하는 통신모듈(120)과, 전송받은 모니터링 정보를 저장 및 관리하는 DB 모듈(130)과, 상기 DB 모듈(130)의 모니터링 정보 및 상기 스마트 센서(50)에서 제공되는 실시간 모니터링 정보를 학습하여 경보 상황을 판단하는 AI 모듈(140)과, 상기 통신모듈(120), 상기 AI 모듈(140) 및 상기 DB 모듈(130)의 구동을 제어하는 제어부(110)를 포함하는 운영서버(100)가 구비된다. In addition, the communication module 120 for receiving and providing monitoring information of the smart sensor 50 provided from the repeater 60 through the Internet network, and the DB module 130 for storing and managing the received monitoring information, The AI module 140, the communication module 120, and the AI module 140 for determining an alarm situation by learning the monitoring information of the DB module 130 and the real-time monitoring information provided from the smart sensor 50. ) And the operation server 100 including a control unit 110 for controlling the driving of the DB module 130 is provided.

상기 운영서버(100)에서 제공되는 모니터링 정보를 사용자에게 디스플레이 하는 단말기(90)로 이루어진다. It consists of a terminal 90 that displays the monitoring information provided by the operation server 100 to the user.

상기 스마트 센서(50)는 전력량계(5) 주변의 각종 환경을 감시하여 정보를 수집하는 구성으로, 다수의 센서(미도시)를 구비한다. 상기 스마트 센서(50)는 주변의 온도, 습도, 미세먼지 등을 감지하여 정보를 수집하고, 상기 센서에서 감지되는 정보는 중계기(60)를 통하여 실시간으로 운영서버(100)로 전달된다. The smart sensor 50 monitors various environments around the watt-hour meter 5 and collects information, and includes a plurality of sensors (not shown). The smart sensor 50 collects information by detecting ambient temperature, humidity, fine dust, etc., and the information detected by the sensor is transmitted to the operation server 100 in real time through the repeater 60.

MCU(10)은 전력량계(5)의 각 센서를 제어하여 감지된 정보를 외부로 전송하도록 한다. 통신모듈(10-1)은 MCU(10)의 제어에 따라 전력량게(5)의 감지정보를 중계기(60)로 전송하며, 다양한 종류의 유무선 통신수단으로 구성될 수 있다. The MCU 10 controls each sensor of the watt-hour meter 5 to transmit sensed information to the outside. The communication module 10-1 transmits the sensing information of the power meter 5 to the repeater 60 under the control of the MCU 10, and may be configured with various types of wired and wireless communication means.

표시모듈(10-2)은 상기 MCU(10)의 제어에 따라 전력량계(5)의 정상 동작 여부를 표시하여, 다양한 색상을 갖는 상태 표시용 LED 램프로 구성될 수 있다. The display module 10-2 displays whether the watt-hour meter 5 is normally operating under the control of the MCU 10, and may be composed of LED lamps for displaying various colors.

경보모듈(10-3)은 MCU(10)의 제어에 따라 특정 센서에서 이상 신호가 감지되는 경우 스마트 센서(50) 자체에서 경보를 알리는 구성으로, 부저나 싸이렌과 같은 통상의 경보수단으로 구성될 수 있다. The alarm module 10-3 is a configuration that informs an alarm from the smart sensor 50 itself when an abnormal signal is detected from a specific sensor under the control of the MCU 10, and will be composed of a normal alarm means such as a buzzer or siren. can

이때, 센서에서 감지되는 신호가 이상 신호인지 여부는 MCU(10)에서 판단하도록 구성된다. 전원모듈(10-4)은 외부 전원을 이용하여 스마트 센서(50)의 각 구성을 구동하는 전원으로 공급하는 구성으로, 전원접속수단과 충전수단 등을 포함할 수 있다.At this time, the MCU 10 is configured to determine whether the signal detected by the sensor is an abnormal signal. The power module 10-4 is configured to supply power for driving each component of the smart sensor 50 using external power, and may include a power connection means and a charging means.

중계기(60)는 스마트 센서(50)로부터 감지 정보를 제공받아 외부의 운영서버(100)에 전송하고, 상기 운영서버(100) 또는 단말기(90)로부터 제어신호를 전송받는 것이다. 이를 위해 상기 중계기(60)는 외부에 대하여 인터넷이 가능하고, 내부 기기에 대하여 근거리 통신이 가능한 수단으로 구성되며, 일례로, LTE 라우터 또는 유무선 공유기로 구성될수 있다. The repeater 60 receives detection information from the smart sensor 50, transmits it to the external operation server 100, and receives a control signal from the operation server 100 or the terminal 90. To this end, the repeater 60 is composed of means capable of internet access to the outside and short-distance communication to internal devices, and may be composed of, for example, an LTE router or a wired/wireless sharer.

운영서버(100)는 스마트 센서(50)에서 전송되는 정보를 이용하여 전력량게 내부에 경보상황 발생여부를 판단하고, 내부의 상황을 단말기(90)로 제공하여 사용자가 실시간으로 확인할 수 있도록 한다. The operation server 100 uses the information transmitted from the smart sensor 50 to determine whether an alarm situation has occurred inside the energy meter, and provides the internal situation to the terminal 90 so that the user can check it in real time.

이를 위한 운영서버(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(110)와, 통신모듈(120)과, DB 모듈(130)과, 학습유닛(141)과, 분석유닛(142)과, 판단유닛(143)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 학습유닛(141), 분석유닛(142) 및 판단유닛(143)은 AI 모듈(140)을 구성한다.As shown in FIG. 6, the operation server 100 for this purpose includes a control unit 110, a communication module 120, a DB module 130, a learning unit 141, an analysis unit 142, A judgment unit 143 is included. As shown, the learning unit 141, the analysis unit 142 and the judgment unit 143 constitute the AI module 140.

통신모듈(120)은 스마트 센서(50) 및 단말기(100)와 통신하기 위한 구성으로, LTE, 5G 등 다양한 통신수단으로 구성될 수 있다. DB 모듈(130)은 스마트 센서(50)에서 전송되는 정보를 누적적으로 저장하여 관리한다. The communication module 120 is configured to communicate with the smart sensor 50 and the terminal 100, and may be configured with various communication means such as LTE and 5G. The DB module 130 cumulatively stores and manages information transmitted from the smart sensor 50 .

DB 모듈(130)에서 저장 및 관리되는 정보는 AI 모듈(140)에 제공되어 반복적인 학습에 따라 경보 상황을 판단하는 자료로 활용된다.The information stored and managed in the DB module 130 is provided to the AI module 140 and used as data for determining an alarm situation according to repetitive learning.

AI 모듈(140)은 스마트 센서(50)와 DB 모듈(130)에서 제공되는 실시간 정보를 학습 및 통계/분석하여 경보 상황을 가장 효율적이고 정밀하게 판단하도록 제어한다. AI 모듈(140)는 스마트 센서(50) 모니터링되는 센서 정보와 DB 모듈(130)에서 제공되는 센서 정보를 대상으로 딥 러닝을 수행하고, 이러한 기계적 학습으로 전력량계(5)가 설치된 각 지역의 지역적 환경 및 특성 등에 가장 적절한 위험 표시 수치를 스스로 설정 및 판단하여 경보 상황을 제어한다.The AI module 140 learns and statistics/analyzes real-time information provided from the smart sensor 50 and the DB module 130 to control an alarm situation to be determined most efficiently and precisely. The AI module 140 performs deep learning on the sensor information monitored by the smart sensor 50 and the sensor information provided by the DB module 130, and through this mechanical learning, the local environment of each region where the watt-hour meter 5 is installed It controls the alarm situation by setting and determining the most appropriate risk display value such as and characteristics.

이를 위한 AI 모듈(140)은 학습유닛(141), 분석유닛(142) 및 판단유닛(143)을 구비할 수 있다. 학습유닛(341)은 딥 러닝을 통해 실시간으로 모니터링되는 정보를 학습하고, 분석유닛(142)은 학습에 연동되어 모니터링된 정보를 분석하여 위험 표시 수치를 설정하고, 판단유닛(143)은 분석결과에 따라 실시간 모니터링된 정보에 대한 경보 상황 여부를 판단한다. The AI module 140 for this may include a learning unit 141, an analysis unit 142, and a judgment unit 143. The learning unit 341 learns the information monitored in real time through deep learning, the analysis unit 142 analyzes the monitored information in conjunction with learning to set a risk display value, and the judgment unit 143 analyzes the result According to this, it is determined whether there is an alarm situation for real-time monitored information.

따라서, AI 모듈(140)과 연동되는 운영서버(100)에서는 지역적 환경이나 거주자의 특성에 의한 경보 발령 오차를 최소로 할 수 있다.Therefore, in the operation server 100 that works with the AI module 140, it is possible to minimize an error in issuing an alarm due to the characteristics of the local environment or residents.

제어부(110)는 통신모듈(120)을 통하여 스마트 센서(50) 및 단말기(90)와 정보 전송을 제어하고, AI 모듈(140)에서 경보 상황에 대한 학습 및 판단이 이루어지도록 제어한다. 또한, 제어부(110)는 스마트 센서(50)에서 모니터링되는 정보를 실시간으로 단말기(90)에 제공하여 사용자가 외부에서도 상황을 확인할 수 있도록 한다.The control unit 110 controls information transmission with the smart sensor 50 and the terminal 90 through the communication module 120, and controls the AI module 140 to learn and determine an alarm situation. In addition, the control unit 110 provides the information monitored by the smart sensor 50 to the terminal 90 in real time so that the user can check the situation even from the outside.

단말기(90)는 전력량계(5) 내의 정보를 모니터링할 지위를 갖는 자 예컨대, 외부에서 관리자들이 소유하는 단말기로서, 운영서버(100)로부터 전송되는 실시간 모니터링 정보를 상기 관리자에게 제공한다. 이를 위하여 상기 단말기(90)에는 실시간 모니터링 정보를 수신하여 디스플레이 하기 위한 시스템이 애플리케이션 형태로 탑재된다. The terminal 90 is a terminal owned by a person having a position to monitor information in the watt-hour meter 5, for example, an external manager, and provides real-time monitoring information transmitted from the operation server 100 to the manager. To this end, a system for receiving and displaying real-time monitoring information is installed in the terminal 90 in the form of an application.

상기와 같은 구성의 모니터링 시스템은 스마트 센서(50) 등을 이용하여 다양한 정보를 동시에 수집하고, 수집된 정보를 누적적으로 학습 및 분석하도록 구성되어, 전력량계(5)가 설치된 환경 및 특성 등에 의한 경보 발령 오차를 최소로 할 수 있다. The monitoring system configured as described above is configured to simultaneously collect various information using the smart sensor 50, etc., learn and analyze the collected information cumulatively, and alarm by the environment and characteristics in which the watt-hour meter 5 is installed. Ordering errors can be minimized.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전력량계(5)를 고장 진단 및 모니터링하는 시스템에 대한 설명을 하기로 한다. Hereinafter, a description will be given of a system for diagnosing and monitoring a failure of the watt-hour meter 5 according to the present invention with reference to the drawings.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 모니터링 시스템은 산발적으로 분포되어 있는 다수개의 전력량계(5-1 내지 5-N)를 원격에서 감시하는 모니터링 장치(M), 게이트웨이(200) 및 관리서버(300) 등을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 7, the monitoring system includes a monitoring device M, a gateway 200, and a management server 300 that remotely monitor a plurality of watt-hour meters 5-1 to 5-N that are sporadically distributed. made up of, etc.

상기 모니터링 장치(M)는 전략량계(5-1 내지 5-N)의 진동, 전압 및 전류의 고장을 측정하여 해당 전력량계에 대한 고장관련정보를 획득하며, 상기 획득된 전기설비에 대한 고장관련정보와 함께 장치식별정보를 전송한다. The monitoring device M obtains failure-related information about the watt-hour meter by measuring vibration, voltage, and current failures of the strategic meters 5-1 to 5-N, and the obtained failure-related information about the electrical equipment. It also transmits device identification information.

상기 게이트웨이(200) 저전력 광역 통신망(LPWAN)을 통해 상기 모니터링 장치(M)로부터 전송된 전력량계(5-1 내지 5-N)에 대한 고장관련정보와 함께 장치식별정보를 제공받아 유/무선 통신망(250)을 통해 전달한다. The wired/wireless communication network ( 250) is passed through.

상기 관리서버(300)는 상기 유/무선 통신망(250)을 통해 상기 게이트웨이(200)로부터 전달받은 상기 모니터링 장치(M)의 전력량계(5-1 내지 5-N)에 대한 고장관련정보와 함께 장치식별정보를 바탕으로 고장상태를 진단하고, 이를 데이터베이스화하여 저장 및 관리함과 아울러 상기 전력량계(5-1 내지 5-N)에 대한 고장상태를 원격으로 실시간 모니터링한다. The management server 300 is configured with failure-related information about the watt-hour meters 5-1 to 5-N of the monitoring device M received from the gateway 200 through the wired/wireless communication network 250. Fault conditions are diagnosed based on the identification information, stored and managed in a database, and fault conditions of the watt-hour meters (5-1 to 5-N) are remotely monitored in real time.

특히, 모니터링 장치(M)는 전력량계(5-1 내지 5-N)에 대한 고장을 측정하여 해당 전력량계의 고장관련정보를 획득하며, 상기 획득된 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 전송하는 기능을 수행한다.In particular, the monitoring device M measures the failure of the watt-hour meters 5-1 to 5-N, obtains failure-related information of the watt-hour meter, and transmits unique device identification information together with the obtained failure-related information. perform a function

이때, 각 전력량계(5-1 내지 5-N)의 고유한 장치식별정보는 예컨대, 설치장소, 장치의 일련번호, 장치의 제조회사, 장치의 MAC(Media Access Control) 주소, 장치의 모델 및 장치의 버전 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함함이 바람직하다.At this time, the unique device identification information of each watt-hour meter (5-1 to 5-N) is, for example, installation location, serial number of the device, manufacturer of the device, MAC (Media Access Control) address of the device, model and device of the device. It is preferable to include at least one of the versions of the information.

이러한 상기 고유한 장치식별정보는 전력량계(5-1 내지 5-N)의 생산자 및 관리자 중에서 적어도 하나로부터 제공받을 수 있으며, 모니터링 장치(M) 내의 저장모듈(156)에 미리 저장되어질 수 있다The unique device identification information may be provided from at least one of the producers and managers of the watt-hour meters 5-1 to 5-N, and may be previously stored in the storage module 156 in the monitoring device M.

상기 다수개의 전력량계(5-1 내지 5-N)를 감시하는 모니터링 장치(M)는 저전력 광역 통신망(LPWAN)(도면부호는 생략)을 통해 게이트웨이(200)와 연결되어 있다. 이때, 저전력 광역 통신망(LPWAN)은 저전력 장거리 통신 기술로서, 적은 전력을 사용하여 넓은 대역폭으로 데이터를 분산해서 동시에 송신이 가능한 직접 확산 스펙트럼 CDMA(Code Division Multiple Access) 기술을 활용할 수 있다. The monitoring device M for monitoring the plurality of watt-hour meters 5-1 to 5-N is connected to the gateway 200 through a low power wide area network (LPWAN) (reference numerals are omitted). At this time, a low-power wide-area network (LPWAN) is a low-power long-distance communication technology, and can utilize direct spread spectrum code division multiple access (CDMA) technology capable of simultaneous transmission by distributing data over a wide bandwidth using little power.

이러한 저전력 광역 통신망(LPWAN)은 저전력으로 저용량의 데이터 처리가 가능하고, 암호화/복호화 통신을 통한 보안성 및 안전성을 최대한 확보할 수 있으며, 저비용으로 넓은 지역에 다양한 서비스를 제공할 수 있다.Such a low-power wide area network (LPWAN) can process low-capacity data with low power, secure maximum security and safety through encryption/decryption communication, and provide various services over a wide area at low cost.

모니터링 장치(M)는 다수개의 전력량계(5)가 설치된 장소와 원격으로 하나 이상이 배치될 수 있다. One or more monitoring devices M may be disposed remotely from the place where the plurality of watt-hour meters 5 are installed.

모니터링 장치(M)는 전력량계들(5-1 내지 5-N)이 설치되는 지점에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중 적어도 하나의 고장을 측정하여 해당 전력량계에 대한 고장 관련 정보를 획득하는 기능을 수행한다.The monitoring device M has a function of obtaining failure-related information on the corresponding watt-hour meter by measuring a failure of at least one of vibration, voltage, and/or current for the point where the watt-hour meters 5-1 to 5-N are installed. carry out

도 8을 참조하면, 상기와 같은 모니터링 장치(M)는, 제어모듈(150)을 비롯하여, 진동감지모듈(151), 전압감지모듈(152), 전류감지모듈(153), 통신모듈(155), 및 전원공급모듈(154) 등을 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 8, the monitoring device M as described above includes a control module 150, a vibration sensing module 151, a voltage sensing module 152, a current sensing module 153, and a communication module 155. , and a power supply module 154 and the like.

도시된 바와 같이, 모니터링 장치(M)는 저장모듈(156) 및 표시모듈(157) 등을 더 포함할 수 있다. As shown, the monitoring device M may further include a storage module 156 and a display module 157.

진동감지모듈(151)은 전력량계(5)에 구비된 각종 구성요소들의 외부 충격 등에 의해 진동을 감지하여 진동 발생에 대한 진동감지 신호를 출력하는 기능을 수행한다.The vibration sensing module 151 performs a function of detecting vibrations caused by external shocks of various components provided in the watt-hour meter 5 and outputting a vibration sensing signal for vibration generation.

이러한 진동감지모듈(151)은 실내 및/또는 실외에서 진동을 감지하기 위해서 진동을 감시하고자 하는 현장의 환경 정보를 센싱(sensing)하여 대응되는 센서신호로써 출력하는 센서들 예컨대, 충격 센서, 속도 센서, 가속도센서, 자이로센서, 압전센서 및/또는 압력센서 등을 이용할 수도 있다.The vibration sensing module 151 senses environmental information of a field to be monitored for vibration and outputs the corresponding sensor signal, such as a shock sensor and a speed sensor, in order to detect vibration indoors and/or outdoors. , an acceleration sensor, a gyroscope sensor, a piezoelectric sensor, and/or a pressure sensor may be used.

전압감지모듈(152)은 전력량계(5)에 연결된 전압센서(11, 21) 등과 같은 각종 기기들의 전압을 감지하는 기능을 수행한다.The voltage detection module 152 performs a function of detecting voltages of various devices such as the voltage sensors 11 and 21 connected to the watt-hour meter 5.

전류감지모듈(153)은 전력량계(5)와 연결된 전류센서(12, 22)들의 전류를 감지하는 기능을 수행한다.The current sensing module 153 performs a function of sensing currents of the current sensors 12 and 22 connected to the watt-hour meter 5 .

이러한 전압감지모듈(152) 및/또는 전류감지모듈(153)은 하나로 통합되어 구비되거나 별도로 구비될 수 있으며, 수용가에 인입되어 다수로 분배된 전력선(PL)에 각각 직접 및/또는 간접적으로 연결되어 있으며, 각 전력선(PL)에 흐르는 전류 및/또는 전압을 검출하는 기능을 수행한다.The voltage sensing module 152 and/or the current sensing module 153 may be integrated into one or provided separately, and are directly and/or indirectly connected to power lines (PL) that are introduced into a customer and distributed to a plurality, respectively. , and performs a function of detecting the current and/or voltage flowing through each power line (PL).

즉, 전압감지모듈(152) 및/또는 전류감지모듈(153)은 각 전력선(PL) 주위에 직접 및/또는 간접적으로 연결되어, 전자유도 현상 및/또는 전류자기 효과에 의해 각 전력선(PL)에 흐르는 전류 및/또는 전압을 검출하는 모듈이 바람직하다That is, the voltage sensing module 152 and/or the current sensing module 153 are directly and/or indirectly connected around each power line PL, so that each power line PL is detected by an electromagnetic induction phenomenon and/or a current magnetic effect. A module that detects the current and/or voltage flowing through the

통신모듈(155)은 제어모듈(150)의 제어에 따라 동작되며, 전력량계(5)에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중에서 적어도 하나의 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 저전력 광역 통신망(LPWAN)을 이용하여 게이트웨이(200)를 통해 관리서버(300)로 전송하는 기능을 수행한다.The communication module 155 operates under the control of the control module 150, and transmits unique device identification information together with at least one failure-related information among vibration, voltage, and/or current for the watt-hour meter 5 to a low-power wide-area communication network ( It performs a function of transmitting to the management server 300 through the gateway 200 using LPWAN).

제어모듈(150)은 모니터링 장치(M)를 전반적으로 제어하기 위한 모듈로서, 특정의 제어신호에 따라 진동감지모듈(151), 전압감지모듈(152), 전류감지모듈(153), 통신모듈(155), 전원공급모듈(154), 저장모듈(156) 및/또는 표시모듈(157)등의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.The control module 150 is a module for controlling the monitoring device M as a whole, and according to a specific control signal, the vibration sensing module 151, the voltage sensing module 152, the current sensing module 153, and the communication module ( 155), the power supply module 154, the storage module 156, and/or the display module 157, etc., perform a function of controlling operations.

또한, 제어모듈(150)은 진동감지모듈(151), 전압감지모듈(152) 및/또는 전류감지모듈(153) 중 적어도 하나의 모듈로부터 전력량계에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중 적어도 하나의 고장관련정보를 제공받고, 상기 제공받은 전력량계(5)에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중 적어도 하나의 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 게이트웨이(200)를 통해 관리서버(300)로 전송되도록 통신모듈(155)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.In addition, the control module 150 detects at least one of vibration, voltage, and/or current for the watt-hour meter from at least one of the vibration sensing module 151, the voltage sensing module 152, and/or the current sensing module 153. Failure-related information is received, and unique device identification information is transmitted to the management server 300 through the gateway 200 along with at least one failure-related information among vibration, voltage, and/or current for the received watt-hour meter (5). It performs a function of controlling the operation of the communication module 155 to be transmitted.

그리고, 전원공급모듈(154)은 각 모듈 즉, 진동감지모듈(151), 전압감지모듈(152), 전류감지모듈(153), 통신모듈(155), 제어모듈(150), 저장모듈(156)및/또는 표시모듈(157) 등에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행하는 바, 통상의 휴대용 배터리로(Battery) 구현됨이 바람직하지만, 이에 국한되지 않는다. In addition, the power supply module 154 includes each module, that is, vibration sensing module 151, voltage sensing module 152, current sensing module 153, communication module 155, control module 150, storage module 156 ) And/or a function of supplying necessary power to the display module 157, etc., it is preferable to be implemented with a conventional portable battery, but is not limited thereto.

모니터링 장치(M)는 제어모듈(150)의 제어에 따라 동작되며, 전력량계(5-1, 5-N)에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중 적어도 하나의 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 주기적 및/또는 실시간으로 저장하는 저장모듈(156)을 더 포함할 수도 있다.The monitoring device M operates under the control of the control module 150, and identifies a unique device together with at least one failure-related information among vibration, voltage, and/or current for the watt-hour meters 5-1 and 5-N. It may further include a storage module 156 that stores information periodically and/or in real time.

즉, 저장모듈(156)에는 제어부(150)를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지할 수 있다. 이러한 저장모듈(156)은 예컨대, 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리등), 램(RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM), EPROM, PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.That is, the storage module 156 may store and maintain at least one program code executed through the control unit 150 and at least one data set used by the program code. Such a storage module 156 is, for example, a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (RAM), SRAM (Static Random Access Memory), It may include at least one type of storage medium among ROM, EPROM, Programmable Read-Only Memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk, and optical disk.

모니터링 장치(M)는 제어모듈(150)의 제어에 따라 동작되며, 전력량계(5)에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중 적어도 하나의 고장관련정보 및/또는 고장상태를 화면에 디스플레이(Display)하는 표시모듈(157)을 더 포함할 수도 있다.The monitoring device (M) operates under the control of the control module 150, and displays failure-related information and/or failure status of at least one of vibration, voltage, and/or current for the watt-hour meter 5 on the screen. A display module 157 may be further included.

모니터링 장치(M)는 AMI(Advanced Metering Infrastructure: 양방향 원격검침 시스템)네트워크 기반으로 구성되어 관리서버(300) 등과 같은 외부로부터 수신된 제어정보에 따라 동작됨이 바람직하다. 이러한 AMI 네트워크 기반에서는 전력량계로부터 전력 사용량을 읽어가는 것(Metering)도 가능할분만 아니라, 요금정보 서비스도 제공할 수 있다. The monitoring device M is preferably configured based on an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network and operated according to control information received from the outside, such as the management server 300. Based on such an AMI network, it is possible not only to read power consumption from the watt-hour meter (Metering), but also to provide a charge information service.

또한, 상기 AMI 네트워크 기반은 에너지를 소비하는 수용가에 설치된 전기, 가스, 수도, 온수, 열량 등 각종 스마트 계량기의 사용량을 원격에서 검침하는 한편, 해당 정보를 상위 시스템에서 자동으로 취합, 분석 및 가공한 후, 이를 다시 수용가에게 제공하는 양방항 통신 인프라를 의미한다In addition, the AMI network base remotely reads the usage of various smart meters such as electricity, gas, water, hot water, and heat installed in consumers consuming energy, while automatically collecting, analyzing, and processing the information in the upper system. After that, it means a two-way communication infrastructure that provides it to the consumer again.

게이트웨이(200)는 모니터링 장치(M)와 원격의 관리서버(300) 사이에 연결되어 데이터 및/또는 신호의 중계 역할을 수행하는 것으로서, 게이트웨이(200)는 저전력 광역 통신망(LPWAN)을 통해 각 전력량계(5-1 내지 5-N) 및 모니터링 장치(M)와 연결되어 있으며, 유/무선 통신망(250)을 통해 관리서버(300)와 연결되어 있다.The gateway 200 is connected between the monitoring device M and the remote management server 300 to serve as a relay for data and/or signals, and the gateway 200 connects each power meter through a low power wide area network (LPWAN). It is connected to (5-1 to 5-N) and the monitoring device (M), and is connected to the management server 300 through a wired/wireless communication network 250.

이러한 게이트웨이(200)는 LPWAN을 통해 모니터링 장치(M)로부터 전송된 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 제공받아 유/무선 통신망(250)을 통해 관리서버(300)에 전달하는 기능을 수행한다.The gateway 200 receives the unique device identification information along with the failure-related information transmitted from the monitoring device M through the LPWAN, and transmits it to the management server 300 through the wired/wireless communication network 250. do.

또한, 게이트웨이(200)는 유/무선 통신망(250)을 통해 관리서버(300)로부터 전달된 제어정보를 모니터링 장치(M)에 전달하는 기능을 수행한다. 한편, 유/무선 통신망(250)은 예컨대, 이더넷(Ethernet) 또는 이동 통신망 등으로 이루어져 있는 것이 바람직하다. In addition, the gateway 200 performs a function of transmitting control information transmitted from the management server 300 to the monitoring device M through the wired/wireless communication network 250. On the other hand, it is preferable that the wired/wireless communication network 250 is made of, for example, Ethernet or a mobile communication network.

관리서버(300)는 유/무선 통신망(250)을 통해 게이트웨이(200)와 연결되어 있으며, 유/무선 통신망(250)을 통해 게이트웨이(200)로부터 전달받은 모니터링 장치(M)의 전력량계의 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 바탕으로 고장상태를 진단하고 이를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리함과 아울러 전력량계(5-1 내지 5-N))에 대한 고장상태를 원격으로 실시간 및/또는 주기적으로 모니터링하는 기능을 수행한다.The management server 300 is connected to the gateway 200 through the wired/wireless communication network 250, and is related to the failure of the watt-hour meter of the monitoring device M received from the gateway 200 through the wired/wireless communication network 250. In addition to diagnosing the fault condition based on the unique device identification information along with information and storing and managing it in a database (DB), the fault condition for the watt-hour meter (5-1 to 5-N) is remotely real-time and/or Perform periodic monitoring function.

또한, 관리서버(300)는 게이트웨이(200)를 통해 각 전력량계(5-1 내지 5-N)로부터 전송된 전력량계의 적어도 하나의 지점에 대한 진동, 전압 및/또는 전류 중 적어도 하나의 고장관련정보를 제공받아 이를 바탕으로 기 설정된 진동 정상값, 전압 정상값 및/또는 전류 정상값 중 적어도 하나의 범위를 초과하는 경우, 해당 전력량계를 고장 상태로 진단할 수 있다.In addition, the management server 300 transmits at least one failure-related information of vibration, voltage, and/or current for at least one point of the watt-hour meter transmitted from each watt-hour meter 5-1 to 5-N through the gateway 200. is provided, and based on this, when at least one range of a predetermined normal value of vibration, normal voltage value, and/or normal current value is exceeded, the corresponding watt-hour meter may be diagnosed as a faulty state.

또한, 관리서버(300)는 게이트웨이(200)를 통해 모니터링 장치(M)로부터 전송된 전력량계에 대한 고장관련정보와 함께 고유한 장치식별정보를 제공받아 이를 이용하여 해당 전력량계(5-1 내지 5-N)에 대응되는 기 설정된 전력량계의 장소정보를 검색하고, 상기 검색된 장소별로 전력량계의 고장 관련 정보 및/또는 고장 상태를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하며, 이를 바탕으로 장소별로 전력량계의 고장상태가 디스플레이 화면에 표시되도록 전력량계 관리 서비스를 제공할 수 있다.In addition, the management server 300 receives unique device identification information along with failure-related information about the watt-hour meter transmitted from the monitoring device M through the gateway 200, and uses it to determine the corresponding watt-hour meter (5-1 to 5- N), search for the location information of the preset watt-hour meter corresponding to the searched location, store and manage the failure-related information and/or failure status of the watt-hour meter for each location in a database (DB), and based on this, the failure state of the watt-hour meter for each location A power meter management service may be provided so that is displayed on the display screen.

이하에서는, 전력량계의 이상 및 진단을 위한 머신러닝 기반의 고장진단 모니터링 방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a machine learning-based fault diagnosis monitoring method for fault diagnosis and diagnosis of an watt-hour meter will be described.

상기 머신러닝(컴퓨터에게 수학, 통계학을 적용한 학습 알고리즘)기반의 고장진단 모니터링 방법(이하 방법)은 전력량계(5)의 정상, 비정상을 판단할 수 있는 고장 진단용 학습결과 정보를 생성한 후, 생성된 학습결과 정보를 이용하여 고장 진단 대상 전력량계(5)의 고장을 진단하는 머신러닝 기반의 고장 진단 모니터링 방법이기 때문에, 신속하고 정확하게 고장을 파악하여 시기적절하게 유지보수를 진행하도록 하여, 무분별한 유지보수를 방지할 수 있다. The machine learning (learning algorithm applying mathematics and statistics to a computer) based fault diagnosis monitoring method (the method below) generates learning result information for fault diagnosis that can determine whether the power meter 5 is normal or abnormal, and then generates Since it is a machine learning-based fault diagnosis monitoring method that diagnoses faults of the watt-hour meter (5) subject to fault diagnosis using learning result information, it is possible to quickly and accurately identify faults and carry out maintenance in a timely manner, thereby preventing indiscriminate maintenance. It can be prevented.

도 9를 보면, 전력량계(5)의 정상, 비정상을 판단할 수 있는 고장 진단용 학습결과 정보를 생성하는 학습결과의 정보 생성단계(S10)가 형성된다Referring to FIG. 9, a learning result information generation step (S10) of generating learning result information for fault diagnosis that can determine whether the power meter 5 is normal or abnormal is formed.

상기 학습결과의 정보 생성 단계(S10)는 이하의 단계를 가진다. The information generation step (S10) of the learning result has the following steps.

정상적인 전력량계(5)의 센서별 정상적 원시 데이터를 획득하는 단계를 거친다(S11). A step of obtaining normal raw data for each sensor of the normal watt-hour meter 5 is performed (S11).

상기 S11은 정상적인 전력량계(5)의 각 위치에 센서들(도시는 생략)을 설치하고, 상기 센서를 설치한 후, 본 발명의 전략량계(5)를 작동시켜 센서별 정상 원시 데이터를 획득하는 것이다. The S11 is to install sensors (not shown) at each position of the normal watt-hour meter 5, install the sensors, and operate the strategic meter 5 of the present invention to obtain normal raw data for each sensor. .

비정상적인 전력량계(5)의 센서별 비정상적 원시 데이터를 획득하는 단계이다(S12). This is a step of acquiring abnormal raw data for each sensor of the abnormal power meter 5 (S12).

상기 S12은 비정상적인 전략량계(5)를 구축한 후, 비정상적인 센서별 비정상 원시 데이터를 고장 부위별로 획득하는 것이다. S12 is to acquire abnormal raw data for each abnormal sensor by faulty part after building the abnormal strategic meter (5).

비정상적인 전력량계(5)를 구축한 후, 비정상적인 센서별 비정상 원시 데이터를 고장 부위별로 획득하는 과정으로, 정상적인 전략량계(5)에서 특정 부위를 고장 시키는 것을 의미한다. 예를 들어, 특정 부위에 설치된 부품을 비정상인 부품으로 교체하여 비정상적인 전력량계(5)로 되도록 하는 것이다.This is a process of acquiring abnormal raw data for each abnormal sensor by faulty part after building the abnormal watt-hour meter (5), which means that a specific part is broken in the normal strategic meter (5). For example, by replacing a part installed in a specific part with an abnormal part, it becomes an abnormal watt-hour meter (5).

특정 부위를 달리해서 고장을 일으키도록 하여, 비정상적인 전력량계(5)를 구축, 동작시켜 센서별로 비정상인 원시 데이터를 획득한다. The abnormal power meter 5 is constructed and operated to obtain abnormal raw data for each sensor by causing a failure by changing a specific part.

다음 단계로, 획득된 센서별 정상 원시 데이터와 고장 부위별로 획득된 센서별 비정상 원시 데이터를 이용하여 전력량계(5)의 정상 또는 비정상을 판단할 수 있는 전력량계(5)의 고장 진단용 학습결과 정보를 생성한다(S13).In the next step, using the acquired normal raw data for each sensor and the abnormal raw data for each sensor acquired for each faulty part, learning result information for fault diagnosis of the watt-hour meter 5 that can determine whether the watt-hour meter 5 is normal or abnormal is generated. Do (S13).

상기 S13은 앞서 설명한 S11을 통해 획득한 센서별 정상 원시 데이터와, 앞서 설명한 S12를 통해 고장 부위별로 획득한 센서별 비정상 원시 데이터를 이용하여 정상, 비정상을 판단할 수 있는 고장 진단용 학습결과 정보를 생성시키는 단계로서, 상기 S13을 통해 생성된 고장 진단용 학습결과 정보를 이용하여 후술(後述)할 고장 진단 단계(S20)를 통하여 고장을 진단하게 된다.The S13 generates learning result information for fault diagnosis that can determine whether it is normal or abnormal using the normal raw data for each sensor acquired through S11 described above and the abnormal raw data for each sensor acquired for each faulty part through S12 described above. As a step, the failure is diagnosed through a failure diagnosis step (S20) to be described later using the learning result information for failure diagnosis generated through S13.

특히, S12를 통해 획득한 센서별 비정상 원시 데이터는 고장 부위별로 생성되는 센서별 비정상 원시데이터인 것을 특징으로 하며, 이처럼 고장 부위별로 생성되는 특징은 S12는 고장시킬 전력량계(5)의 특정 부위를 달리해서 반복 수행되고, 고장 부위별로 설정된 횟수만큼 반복 수행하여 학습시키는 것이다. In particular, the abnormal raw data for each sensor acquired through S12 is characterized by being abnormal raw data for each sensor generated for each faulty part. It is repeatedly performed, and it is repeatedly performed as many times as set for each failure part to learn.

상기 S10에서 생성된 고장진단용 학습결과 정보를 이용, 고장진단을 하고자 하는 전력량계(5)의 고장을 진단하는 고장 진단 단계(S20)에 대한 설명을 한다. A failure diagnosis step (S20) of diagnosing a failure of the watt-hour meter 5 to be diagnosed using the learning result information for failure diagnosis generated in step S10 will be described.

S21은 전력량계(5)에 센서를 설치하는 것으로, 진단대상의 전력량계에 각각 센서를 설치하는 것이다. S21 is to install a sensor on the watt-hour meter 5, and to install each sensor on the watt-hour meter to be diagnosed.

S22는 상기 전력량계(5)를 동작시켜 센서별 고장 진단용 데이터를 획득하는 것이다. S22 is to operate the watt-hour meter 5 to obtain failure diagnosis data for each sensor.

S23은 상기 S22에서 획득된 센서별 고장 진단용 데이터와 S10에서 생성한 고장진단용 학습결과 정보를 이용하여 고장 진단 대상 전력량계(5)의 고장을 진단하는 것이다.S23 diagnoses the failure of the watt-hour meter 5 subject to failure diagnosis by using the fault diagnosis data for each sensor obtained in S22 and the learning result information for fault diagnosis generated in S10.

상기 S23은 상기 S22를 통해 획득된 센서별 고장 진단용 데이터와 S10 학습결과정보 생성단계에서 생성한 고장 진단용 학습결과 정보를 이용하여 고장 진단 대상 전력량계의 고장을 진단하는 단계로서, S22에서 획득된 센서별 고장 진단용 데이터로부터 센서별 특성값을 추출하고, 추출된 센서별 특성값을 고장 진단용 학습결과 정보와 비교하여, 고장 진단 대상 전력량계의 정상, 비정상을 판단한다.S23 is a step of diagnosing a failure of the watt-hour meter subject to fault diagnosis using the fault diagnosis data for each sensor obtained through S22 and the learning result information for fault diagnosis generated in the learning result information generation step S10. Characteristic values for each sensor are extracted from the fault diagnosis data, and the extracted characteristic values for each sensor are compared with learning result information for fault diagnosis to determine whether the watt-hour meter subject to fault diagnosis is normal or abnormal.

상기 고장 진단용 학습결과 정보는 정상적 전력량계의 센서별 특성값 범위에 대한 정보와 고장 부위별 비정상적 전력량계의 센서별 특성값 범위에 대한 정보를 포함한다.The learning result information for fault diagnosis includes information on characteristic value ranges for each sensor of a normal watt-hour meter and information about characteristic value ranges for each sensor of an abnormal watt-hour meter for each faulty part.

즉, S23은 추출된 센서별 특성값을 고장 진단용 학습결과 정보와 비교하여, 고장진단대상 전력량계를 가지고 정상 또는 비정상을 판단하는 과정이다.That is, S23 is a process of comparing the extracted characteristic value for each sensor with the learning result information for fault diagnosis, and determining whether it is normal or abnormal using the watt-hour meter to be fault-diagnosed.

상기 고장 진단용 학습결과 정보는 정상인 전력량계의 센서별 특성값 범위에 대한 정보와 고장 부위별 비정상인 전력량계의 센서별 특성값 범위에 대한 정보를 포함하고 있기 때문에, 추출된 센서별 특성값을 고장 진단용 학습결과 정보와 비교한다는 것은 추출된 센서별 특성값을 정상인 전력량계의 센서별 특성값 범위와 비교하는 것과 추출된 센서별 특성값을 고장 부위별 비정상인 전력량계의 센서별 특성값 범위와 서로 비교하는 것을 의미한다.Since the learning result information for fault diagnosis includes information on the characteristic value range of each sensor of a normal watt-hour meter and information about the characteristic value range of each sensor of an abnormal watt-hour meter for each faulty part, the extracted characteristic value of each sensor is used for fault diagnosis learning Comparing with the result information means comparing the extracted characteristic value of each sensor with the characteristic value range of each sensor of a normal watt-hour meter and comparing the extracted characteristic value of each sensor with the characteristic value range of each sensor of an abnormal watt-hour meter for each faulty part. do.

예를 들어, 고장 진단용 학습결과 정보가 전력량계에 설치한 가속도 센서(미도시)의 정상 특성값 범위가 1~5, 메인 MCU(10)가 고장 시의 가속도 센서의 비정상 특성값 범위가 6~10, 전원회로부(미도시) 고장 시의 가속도 센서의 비정상 특성값 범위가 8~13이라고 가정하는 경우, 획득한 고장 진단용 데이터로부터 추출한 가속도 센서의 특성값을 상기 가속도 센서의 정상 특성값 범위 1~5, 메인 MCU(10) 고장 시의 가속도 센서의 비정상 특성값 범위 6~10, 전원회로부 고장 시의 가속도 센서의 비정상 특성값 범위 8~13과 비교하는 것이다.For example, the normal characteristic value range of the acceleration sensor (not shown) installed in the watt-hour meter is 1 to 5, and the abnormal characteristic value range of the acceleration sensor when the main MCU 10 fails is 6 to 10. , If it is assumed that the abnormal characteristic value range of the acceleration sensor when the power circuit unit (not shown) fails is 8 to 13, the characteristic value of the acceleration sensor extracted from the fault diagnosis data obtained is set to the normal characteristic value range of the acceleration sensor 1 to 5 , Abnormal characteristic value range 6 to 10 of the acceleration sensor when the main MCU 10 fails, and abnormal characteristic value range 8 to 13 of the acceleration sensor when the power circuit part fails.

비교 결과, 고장 진단용 데이터로부터 추출한 가속도 센서의 특성값이 가속도 센서의 정상 특성값 범위인 1~ 5에 속하면 정상, 메인 MCU(10)가 고장 시의 가속도 센서의 비정상 특성값 범위인 6~ 10에 속하면 메인 MCU(10)가 고장, 전원회로부(미도시) 고장 시의 가속도 센서의 비정상 특성값 범위인 8~ 13에 속하면 전원회로부의 고장으로 판단한다. 상기의 경우라면 메인 MCU(10)와 전원회로부가 고장난 것으로 판단하는 것이다.As a result of comparison, if the characteristic value of the acceleration sensor extracted from the fault diagnosis data falls within the range of 1 to 5, which is the normal characteristic value range of the acceleration sensor, it is normal, and the abnormal characteristic value range of the acceleration sensor when the main MCU 10 fails is 6 to 10. If it belongs to 8 to 13, which is the abnormal characteristic value range of the acceleration sensor when the main MCU 10 fails, and the power circuit unit (not shown) fails, it is determined that the power circuit unit has failed. In the above case, it is determined that the main MCU 10 and the power circuit unit are out of order.

상기와 같은 방법을 통하여, 전력량계의 진단방법은 사용자가 고장 진단 대상 전력량계의 특정 고장 부위를 정확히 파악하여 신속하게 조치하도록 하므로, 종래처럼 이상 여부를 판단하기 위해 불필요 또는 무분별하게 점검하거나 특정 고장 부위를 판단할 수 없게 되어 전체를 교체하는 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.Through the above method, the watt-hour meter diagnosis method allows the user to accurately identify the specific faulty part of the watt-hour meter subject to fault diagnosis and take action quickly. It becomes impossible to judge, so you can solve problems such as replacing the whole thing.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상기 기술한 실시 예는 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains as described above will understand that it can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics of the present invention. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative and not limiting.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 첨부된 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

5 : 전력량계 10 : 메인 MCU
11 : 전압센서 12 : 전류센서
20 : 보조 MCU 21 : 전압센서
22 : 전류센서 30 : 상위서버
40 : 통신모듈 50 : 스마트 센서
60 : 중계기 90 : 단말기
100 : 운영서버 110 : 제어부
120 : 통신모듈 130 : DB모듈
140 : AI 모듈 141 : 학습유닛
142 : 분석유닛 143 : 판단유닛
M : 모니터링 장치 151 : 진동감지모듈
152 ; 전압감지모듈 153 ; 전류감지모듈
154 : 전원공급모듈 155 : 통신모듈
156 : 저장모듈 157 : 표시모듈
200 : 게이트 웨이
250 : 유무선 통신망 300 : 관리서버 5: power meter 10: main MCU
11: voltage sensor 12: current sensor
20: auxiliary MCU 21: voltage sensor
22: current sensor 30: upper server
40: communication module 50: smart sensor
60: repeater 90: terminal
100: operation server 110: control unit
120: communication module 130: DB module
140: AI module 141: learning unit
142: analysis unit 143: judgment unit
M: monitoring device 151: vibration sensing module
152; voltage sensing module 153; current sensing module
154: power supply module 155: communication module
156: storage module 157: display module
200: Gateway
250: wired/wireless communication network 300: management server

Claims

In a watt-hour meter that measures voltage, current and phase from a current sensor and a voltage sensor,
A main MCU that stores the calculated and measured data of the amount of power generated from the voltage sensor and the current sensor, performs a self-diagnosis operation, and transmits data to the outside according to a self-set cycle;
Stores the calculated and measured data of the amount of power generated from the voltage sensor and the current sensor, periodically monitors the error precision and self-diagnosis operation of the main MCU, and when a difference is detected through the data received from the main MCU A watt-hour meter with error accuracy and self-diagnosis, characterized in that it includes an auxiliary MCU that generates and transmits event generation data.

According to claim 1,
When a defect is detected while the auxiliary MCU is monitoring the self-diagnosis operation of the main MCU while being separated from the watt-hour meter, an upper server for receiving the defect detection data transmitted from the auxiliary MCU is further formed. Characterized in that Power meter with error precision and self-diagnosis.

According to claim 1 or 2,
The auxiliary MCU compares the measured data with the main MCU, detects an excess threshold value, and transmits failure detection data to the upper server.

According to claim 1 or 2,
The upper server checks the error precision difference value from the auxiliary MCU, checks the self-diagnosis operation defect of the auxiliary MCU, and takes action.