WO2015108219A1 - 원격 검침 열량계, 그의 동작 방법 및 시스템 - Google Patents

원격 검침 열량계, 그의 동작 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2015108219A1
WO2015108219A1 PCT/KR2014/000598 KR2014000598W WO2015108219A1 WO 2015108219 A1 WO2015108219 A1 WO 2015108219A1 KR 2014000598 W KR2014000598 W KR 2014000598W WO 2015108219 A1 WO2015108219 A1 WO 2015108219A1
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failure
value
temperature
meter reading
pipe
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PCT/KR2014/000598
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Inventor
이재용
임용훈
심수택
Original Assignee
한국에너지기술연구원
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/10—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1048—Counting of energy consumption
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K19/00—Testing or calibrating calorimeters

Definitions

  • the present invention relates to a calorimeter for measuring and measuring the amount of cooling or heating energy supplied through a pipe.
  • District heating system is to supply hot water produced by using large scale heat production facilities to buildings in a specific area and use it for heating. Buildings using these district heating systems pay for their own calories, which are installed in individual buildings.
  • Calorimeters are installed in each household in a group dwelling, such as apartments or apartment houses that provide central and district heating, and are used to quantify and display the calories used by each household.
  • the calorimeter is used as an industrial calorimeter as well as a calorimeter for each household in the household.
  • An example of the use of an industrial calorimeter is to supply heat to the air conditioning rooms of each apartment complex in the district heating construction, and to heat each household by exchanging heat in the air conditioning rooms of each apartment complex. At this time, the calorimeter is installed in the air conditioning room of each apartment complex in the district heating work.
  • a heat use complex means a complex that receives heat from a heating construction of an apartment complex, a villa, an officetel, and the like, unlike each household.
  • the calorie measured by the calorimeter installed in each household or heat-use complex is recorded by the meter reader who belongs to the host establishment in the area and visited by the Gaho lake or the heat-use complex for each unit period, and reads the value indicated by the calorimeter. do.
  • the meter reading recorded by the meter reader is compiled by the relevant management office and issued in the form of a bill for payment of the amount of heat used for each household or heat use complex.
  • the flow rate measuring unit for measuring the amount of fluid supplied through the pipe;
  • a temperature measuring unit for measuring a temperature difference between the supply pipe and the recovery pipe;
  • a calorific value calculator configured to calculate a calorific value supplied through the pipe by using the measured flow rate value and a temperature difference value between the supply pipe and the recovery pipe;
  • a failure determining unit determining whether a failure occurs based on each measured value received from the flow rate measuring unit and the temperature measuring unit;
  • a control unit for generating meter reading data and transmitting the reading data to a server and correcting the calorie value with a reference value received from the server when it is determined that a failure has occurred according to a determination result received from the failure determining unit. It provides a remote meter reading calorimeter comprising a.
  • the fluid measurement step of measuring the amount of fluid supplied through the pipe A temperature difference measuring step of measuring a temperature difference between the supply pipe and the recovery pipe; A calorific value calculating step of calculating a calorific value supplied through the pipe by using the measured flow rate value and a temperature difference value between the supply pipe and the recovery pipe; A fault determination step of determining whether a fault occurs based on the temperature difference value and the flow rate measurement value; And if it is determined that the failure does not occur, according to the determination result of the failure determination step, the first reading data is generated and transmitted to the server, and when the failure is determined, the second reading is different from the first reading data. It provides a method of operating a remote meter reading calorimeter comprising the step of transmitting the meter reading data to generate data to the server.
  • the temperature sensor for sensing the temperature of the fluid moving through the pipe;
  • a calorimeter for generating meter reading data by measuring an amount of energy for cooling or heating based on the sensed data received from the temperature sensor;
  • a server configured to receive the meter data from the calorimeter and calculate the energy consumption for cooling or heating, wherein the calorimeter determines whether a failure occurs and generates first meter data when it is determined that the failure does not occur. If it is determined that a failure has occurred, the second meter reading data having a longer data length than the first meter reading data is generated and transmitted to the server.
  • the server when the server receives the second meter reading data, the server may transmit a reference value corresponding to the failure to the calorimeter, and the calorimeter corrects the sensed data received from the temperature sensor as the reference value. can do.
  • the amount of data to be transmitted varies according to whether or not a failure occurs, thereby increasing the transmission efficiency between the calorimeter and the server and reducing the possibility of transmission error.
  • FIG. 1 is a configuration diagram briefly showing a remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a remote meter reading calorimetry configuration in the remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a remote meter reading calorimeter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an example of a data field structure of meter data transmitted from a remote meter reading calorimeter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exemplary flowchart illustrating a method of operating a remote meter reading calorimeter according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a view for explaining a process of correcting the calorie value at the time of failure.
  • FIG. 1 is a configuration diagram briefly showing a remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
  • the remote meter reading system 10 according to an embodiment of the present invention, a plurality of remote meter reading calorimeter 100, the remote meter reading calorimeter 100 and the network (N) is connected to the remote It includes a server 200 receives meter reading data from the meter reading calorimeter (100).
  • the remote meter reading calorimeter 100 may be installed in each generation or heat use complex, and the calorific value used in a heat apparatus (for example, a boiler, etc.) of each generation or heat using complex where the remote meter reading calorimeter 100 is installed. Is calculated, and the meter reading data including the calculated calorific value is transmitted to the server 200.
  • a heat apparatus for example, a boiler, etc.
  • the server 200 is connected to the remote meter reading calorimeter 100 and the network N at a remote location to collect meter reading data provided from each of the meter reading calorimeters 100, and to collect each generation using the collected meter reading data.
  • Statistical analysis can be performed on the amount of heat used for each star or each complex.
  • Network is a network for data communication between the remote meter reading calorimeter 100 and the server 200, it may be implemented as a wired or wireless communication network such as PLC, RS-485, PSTN, mobile communication network, WPAN, WLAN. .
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a remote meter reading calorimetry configuration in the remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
  • the remote meter reading system according to an embodiment of the present invention, the calorimeter 100, the energy consumer (20, the energy load in each household or complex), supply side piping 30, recovery side piping 40, a supply side temperature sensor 50, a recovery side temperature sensor 60, and the like.
  • Cooling or heating energy supplied from the cooling and heating energy source is introduced through the supply side pipe 30 and delivered to the energy consumer 20.
  • the energy supplied is stored in and delivered to the fluid, which can typically be in the form of water, but is not limited thereto, and any fluid can be applied as long as it can flow while retaining energy in the form of heat.
  • the fluid (eg, hot water) supplied through the supply side pipe 30 supplies energy while passing through the energy consumer 120, and thus, the fluid flowing through the supply side pipe 30 is introduced. At a lower temperature, it flows out through the return side pipe 40 and returns to the supply source which supplied the fluid again.
  • the calorimeter 100 may be installed at each energy consumer 20 as a means for determining how much energy is used by the individual energy consumers 20.
  • the recovery side pipe 40 In the case of a heating system, it is typically installed in the recovery side pipe 40 as shown in FIG. 2, and since the electronic component used in the calorimeter 100 is weak in heat, the recovery side pipe 40 maintains a relatively low temperature. It is preferably installed in.
  • the calorimeter 100 may be installed in the supply side piping 30 which maintains a relatively low temperature.
  • an embodiment of the present invention will be described as an example where it is applied to a heating system.
  • the present invention is not limited thereto, and one embodiment of the present invention may be applied to a cooling system.
  • the calorimeter 100 needs to obtain temperature information of the supply side pipe 30 and the recovery side pipe 40 in order to calculate the amount of energy supplied through the pipe, and the temperature information may be supplied to a supply side temperature sensor installed in each pipe. 50) and recovery side temperature sensor 60.
  • Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a remote meter reading calorimeter according to an embodiment of the present invention.
  • the remote meter reading calorimeter 100 according to an embodiment of the present invention, the communication unit 160 for transmitting and receiving data with the server 200, and the flow rate measuring unit for measuring the amount of fluid supplied through the pipe And the temperature measurement unit 120 for measuring a temperature difference between the supply pipe and the recovery pipe, and the measured flow rate and the temperature difference measurement value between the supply pipe and the recovery pipe. It may include a calorific value calculation unit 130 for calculating the amount of energy for cooling or heating supplied through, and a control unit 150 for generating the meter reading data based on the calculated calorific value to be transmitted to the server 200.
  • the remote meter reading calorimeter 100 includes a failure determination unit 140 for determining whether a failure occurs based on each measurement value received from the flow rate measurement unit 110 and the temperature measurement unit 120, the failure determination The meter reading data transmitted to the server 200 may be generated differently according to the determination result of the unit 140.
  • the flow rate measuring unit 110 measures the amount of fluid supplied through the pipe.
  • the flow rate measuring unit 110 may be installed in the supply side pipe 30 to measure the flow rate or installed in the recovery side pipe 40 to measure the flow rate.
  • a specific method of measuring the flow rate a method of generating an electrical signal for each predetermined volume by decelerating the rotation of the blade (wing vehicle) in proportion to the passing volume with a gear and transmitting the same to the calorific value calculating unit 130 may be applied.
  • the present invention is not limited thereto, and various methods designed to measure the amount of fluid may be applied.
  • the temperature measuring unit 120 measures the temperature difference between the supply side pipe 30 and the recovery side pipe 40, and the temperature of each pipe is supplied to the supply side temperature sensor 50 using the RTD (Resistance Temperature Detector). Measurement can be made based on the sensor value received from the side temperature sensor 60.
  • RTD Resistance Temperature Detector
  • the calorific value calculating unit 130 calculates the amount of energy supplied using the flow rate value measured through the flow rate measuring unit 110 and the temperature difference measurement value between the supply side pipe 30 and the recovery side pipe 40.
  • the calorific value calculation unit 130 calculates the amount of energy supplied to the energy consumer through the pipe based on the flow rate measurement value measured by the flow rate measurement unit 110 and the temperature difference measurement value measured by the temperature measurement unit 120.
  • the failure determining unit 140 may determine a malfunction, that is, a failure of the calorimeter 100 or the temperature sensors 50 and 60 connected to the calorimeter.
  • the failure determination unit 140 may include a flow rate measurement value received from the flow rate measurement unit 110 within a predetermined flow rate determination value or a flow rate determination range, and from the temperature measurement unit 120. If it is determined that the received temperature difference measurement value is out of a predetermined temperature determination value or a temperature determination range, it may be determined that a failure has occurred.
  • the failure determining unit 140 determines whether the calorimeter is impaired when it is determined that the supply is made even though the supply of energy through the fluid is not made.
  • the failure determination unit 140 determines whether the supply of energy through the fluid is made based on the flow rate measurement value received from the flow rate measurement unit 110 and the temperature difference measurement value transmitted from the temperature measurement unit 120. If the flow rate is insignificant or there is no change in flow rate, there is a difference between the temperature value detected by the supply side pipe 30 and the temperature value detected by the recovery side pipe 40. Can be.
  • the flow rate determination value preset in the failure determination unit 140 may be basically set to 0 (unit omitted), but may be set to a predetermined range based on 0 by applying an error range.
  • the temperature determination range may be set based on a temperature difference value that can be determined to supply energy, and thus may be set to a temperature difference value instead of a temperature determination range.
  • the failure determination unit 140 may determine that a failure has occurred when there is an error in the supply-side temperature sensor 50.
  • the abnormality of the supply side temperature sensor 50 may first be grasped by the temperature measuring unit 120. For example, when the wire connected to the supply side temperature sensor 50 is disconnected to receive a signal from the supply side temperature sensor 50, the temperature measuring unit 120 may determine that there is an abnormality in the supply side temperature sensor 50. have. Alternatively, the supply side temperature sensor 50 may indicate the lowest value (for example, 0x0000) or the highest value (for example, 0xFFFF) by disconnection, and the temperature measuring unit 120 may thus supply the temperature sensor 50. When showing an abnormal value, it can be judged that there is an abnormality in the supply-side temperature sensor 50.
  • the supply side temperature sensor 50 when the supply side temperature sensor 50 is separated from the supply side pipe 30, the supply side temperature sensor 50 may measure a room temperature (eg, 15 degrees) value, and the temperature measuring unit 120 When the measured value of the supply-side temperature sensor 50 is a value in this room temperature range, it may be determined that the supply-side temperature sensor 50 is abnormal.
  • a room temperature eg, 15 degrees
  • the temperature measuring unit 120 transmits the information on whether the supply side temperature sensor 50 is abnormal to the failure determination unit 140 as described above, so that the failure determination unit 140 is abnormal to the supply side temperature sensor 50. It may be possible to determine whether there is.
  • the temperature measurement unit 120 transmits the measurement value of the supply-side temperature sensor 50 to the failure determination unit 140 and determines the failure.
  • the unit 140 may determine whether the measurement value is in error and determine whether the supply-side temperature sensor 50 is abnormal. For example, when the measured value is room temperature, the lowest value (for example, 0x0000) or the highest value (for example, 0xFFFF), the failure determination unit 140 may determine that there is an abnormality in the supply-side temperature sensor 50. Can be. Alternatively, when the measured value is not received, the failure determination unit 140 may determine that the supply side temperature sensor 50 is abnormal.
  • the failure determination unit 140 may determine that a failure has occurred when the recovery side temperature sensor 60 has an abnormality.
  • the same method as that of determining the abnormality of the supply-side temperature sensor 50 may be used.
  • the temperature measuring unit 120 first determines whether the recovery side temperature sensor 60 is abnormal, and transmits information on whether the recovery side temperature sensor 60 is abnormal to the failure determination unit 140.
  • the determination unit 140 may allow the recovery side temperature sensor 60 to determine whether there is an error.
  • the temperature measuring unit 120 transmits the measurement value of the recovery side temperature sensor 60 to the failure determination unit 140, and the failure determination unit 140 determines whether the measurement value is an error and recovers the recovery side.
  • the abnormality of the temperature sensor 60 can be grasped.
  • the failure determination unit 140 may determine that a failure has occurred when the measured temperature difference exceeds a predetermined range.
  • the metering data generated by the controller 150 and provided to the server 200 may have different lengths according to the determination result from the failure determining unit 140.
  • the controller 150 may generate reading data by calculating a calorific value (for example, an integrated calorific value or an instant calorific value) based on the calculated value received from the calorific value calculating unit 130.
  • a calorific value for example, an integrated calorific value or an instant calorific value
  • the controller 150 generates second reading data different from the first reading data.
  • the generated metering data is transmitted to the server 200 through the communication unit 160.
  • FIG. 4 is an example of a data field structure of meter data transmitted from a remote meter reading calorimeter according to an embodiment of the present invention.
  • the meter reading data may include STX, F, LEN, ID, DATA, STT, CKS, and ETX fields.
  • STX is a field indicating the start of meter reading data
  • ETX is a field indicating the end of meter reading data.
  • F is a field indicating the message type of meter reading data. For example, when the F field value is '1', it indicates that the transmitted data is meter reading data.
  • LEN is a field indicating the length of meter reading data. LEN may indicate the length of data in bytes from STX to ETX. Alternatively, LEN may indicate only the length of the DATA field in bytes.
  • ID is a field indicating the unique value assigned to the calorimeter.
  • STT is a field indicating the state of the calorimeter.
  • CKS is a checksum value, which can be obtained by combining the STX to STT fields.
  • the DATA field is a data value that the calorimeter 100 wants to transmit to the server 200.
  • the DATA field may include four subfields.
  • DT1 is a field indicating an integrated calorific value
  • DT2 is a field indicating an instantaneous calorific value
  • DT3 is a field indicating a temperature value
  • DT4 is a field indicating a flow rate.
  • the temperature value may be a temperature measurement value for the supply side pipe 30 or a temperature measurement value for the recovery side pipe 40.
  • the controller 150 may generate the first metering data and the second metering data differently by adjusting the length of the DATA field.
  • the controller 150 may include only DT1 in the DATA field to generate first metering data.
  • the controller 150 further includes at least one subfield among DT2, DT3, and DT4 in the DATA field. To generate the second meter reading data.
  • the controller 150 when the controller 150 generates the meter reading data so that the content (type) of the data transmitted to the server 200 and the amount of data are different when and when a failure does not occur, the meter reading data is transmitted in a normal state.
  • the calorimeter 100 may minimize resources required for data generation and transmission and reduce network load.
  • the calorimeter 100 transmits meter reading data including the state information in detail in the state of failure so that the server 200 immediately recognizes the failure in the event of a failure, and receives from the calorimeter. Based on the meter reading data, it is possible not only to quickly identify the cause of the failure and how to recover it, but also to recover the data continuity from the time immediately before the occurrence of the failure even after the recovery to the normal state.
  • the controller 150 may generate the second meter reading data by including a failure flag indicating that a failure has occurred in the corresponding F field.
  • the controller 150 may include the fault flag in the STT field to generate the second meter reading data.
  • control unit 150 the period in which the first meter reading data is transmitted to the server 200, and the second meter reading data according to the determination result received from the failure determination unit 140, the server 200 May be controlled to be different.
  • the controller 150 may control the interval for transmitting the meter reading data according to whether or not the failure of the calorimeter 100 is different, and the first meter reading data in the steady state is transmitted to the server 200 in the period of T1.
  • the second meter reading data may be provided to the server 200 in a period of T2 having a value shorter than T1.
  • the remote meter reading calorimeter operates as follows.
  • FIG. 5 is an exemplary flowchart illustrating a method of operating a remote meter reading calorimeter according to an embodiment of the present invention.
  • the amount of fluid supplied through a pipe is measured.
  • the amount of energy for cooling or heating supplied through the pipe is calculated based on the measured flow rate measured value and the measured temperature difference between the supply pipe and the recovery pipe.
  • the first reading data is generated and transmitted to the server (S140, S160), and when it is determined that the failure occurs, the first reading data
  • the second meter reading data is generated and transmitted to the server. (S150, S160)
  • the calorimeter 100 may further include correcting the calorific value and transmitting the calorific value to the server 100 when it is determined that a failure occurs.
  • 6 is a view for explaining a process of correcting the calorie value at the time of failure.
  • the server 200 transmits a message requesting meter reading to the calorimeter 100 (S600).
  • the calorimeter 100 transmits meter reading data to the server 200 in response to the meter reading request message.
  • the controller 150 determines failure information.
  • the failure information message including a transmits to the server 100 via the communication unit 160 (S602).
  • the failure information message may be the above-described second meter reading data.
  • the failure information message may have the same data length as the first metering data and indicate whether there is a failure and the type of failure using the F field or the STT field.
  • the meter reading request S600 and the failure information transmission S602 may be repeated by a predetermined number. This is because a failure may occur temporarily.
  • the server 200 may transmit a reference value to the calorimeter 100 (S604).
  • the controller 150 may generate a failure information message by including information indicating that there is an error in the supply-side temperature sensor 50 in the STT field.
  • the server 200 may transmit to the calorimeter 100 by setting at least one of a machine room supply temperature, a riser supply temperature, the same floor adjacent generation supply temperature and the upper and lower floor adjacent generation supply temperature as a reference value.
  • the machine room is a space for managing pipes in a building in which a plurality of independent spaces are collected, such as an apartment.
  • the server 200 measures the supply temperature of the pipe in close proximity to the supply side pipe 30 and transmits it to the calorimeter 100 as a reference value.
  • the controller 150 may generate a failure information message by including information indicating that there is an error in the recovery side temperature sensor 60 in the STT field. have.
  • the server 200 may transmit to the calorimeter 100 by setting at least one of a machine room return temperature, a granular pipe return temperature, the same floor adjacent generation return temperature and the upper and lower floor adjacent generation return temperature as a reference value. .
  • the server 200 measures the return temperature of the pipe in close proximity to the recovery side pipe 40 and transmits it to the calorimeter 100 as a reference value.
  • the controller 150 may generate a failure information message by including information indicating that a temperature difference is out of a predetermined range in the STT field.
  • the server 200 since the server 200 does not know which of the supply-side temperature sensor 50 and the recovery-side temperature sensor 60 is abnormal, the machine room supply temperature, the granular pipe supply temperature, the same floor adjacent generation supply temperature,
  • the calorimeter 100 includes a reference value including at least one value of upper and lower neighbor generation supply temperatures and at least one of a machine room return temperature, a granular pipe return temperature, the same floor adjacent generation return temperature, and an upper and lower floor adjacent generation return temperature. I can send it.
  • the server 200 measures the supply temperature of the pipe close to the supply side pipe 30 and the return temperature of the pipe close to the recovery side pipe 40, and transmits the measured temperature to the calorimeter 100 as a reference value.
  • the calorimeter 100 may transmit meter reading data of which calories are corrected to the received reference value to the server 200 (S606).
  • the calorimeter 100 when the calorimeter 100 receives the same floor adjacent generation supply temperature as a reference value, the calorimeter 100 receives the measured value of the supply side temperature sensor 50 in an error state instead of the measured value.
  • the difference between the reference value and the measurement value of the recovery side temperature sensor 60 can be calculated.
  • the calorimeter 100 may calculate a calorific value using the difference value and the flow rate measurement value. The calculated calorific value is included in the meter reading data and transmitted to the server 200.
  • the calorimeter 100 may first determine which temperature sensor has a failure based on the received reference value. For example, when the calorimeter 100 receives the machine room supply temperature and the machine room return temperature as reference values, the calorimeter 100 compares the measured values of the machine room supply temperature and the supply side temperature sensor 50 and compares the machine room supply temperature with the machine room supply temperature. The measured value of the recovery side temperature sensor 60 is compared. The calorimeter 100 may determine that there is an abnormality in the temperature sensor showing a large difference according to the comparison. In other words, the calorimeter 100 may determine a failure temperature measurement value of the supply pipe temperature measurement value and the recovery side pipe temperature measurement value. According to the determination result, the calorimeter 100 may calculate a calorie value by correcting the measured value of the abnormal temperature sensor to a reference value. The calculated calorific value is included in the meter reading data and transmitted to the server 200.
  • the calorimetry measuring method according to the embodiment of the present invention has been described as being performed by the same procedure as in FIG. 5, but this is only for convenience of description and within the scope of not departing from the essential concept of the present invention. Accordingly, the execution procedure of each step may be changed, two or more steps may be integrated, or one step may be performed by being separated into two or more steps.

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Abstract

본 발명은, 열량계에서 검침된 검침데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 원격 검침 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 배관을 통해 이동하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 온도센서로부터 전달받은 감지데이터를 토대로 냉방 또는 난방용 에너지의 양을 계측하여 검침데이터를 생성하는 열량계; 및 상기 열량계로부터 상기 검침데이터를 제공받아 상기 냉방 또는 난방용 에너지 사용량을 산출하는 서버를 포함하되, 상기 열량계는, 자체 장애 발생 여부를 판단하고, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우 제1 검침데이터를 생성하고, 장애가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 제1 검침데이터와는 다른 제2 검침데이터를 생성하여 상기 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템를 제공한다.

Description

원격 검침 열량계, 그의 동작 방법 및 시스템
본 발명은 배관을 통해 공급되는 냉방 혹은 난방용 에너지의 양을 계측하여 측정하는 열량계에 관한 것이다.
대규모 열 생산 시설을 이용하여 생산한 열수를 특정 지역에 있는 건물 등으로 공급하여 난방용으로 사용할 수 있게 하는 것이 지역난방 시스템이다. 이러한 지역난방 시스템을 이용하는 건물은 자신이 사용한 열량에 따라 그 비용을 지불하게 되는데, 이를 위해 개별 건물에 열량계가 설치된다.
열량계는 중앙 난방 및 지역 난방을 실시하는 아파트나 공동 주택과 같은 집단 거주지의 각 세대에 설치되어, 각 세대에서 사용하는 열량을 계량하여 표시하는 데 사용된다. 또한, 열량계는 가정용의 각 세대용 열량계 뿐만 아니라 산업용 열량계로도 사용된다. 산업용 열량계의 사용예는 지역 난방 공사에서 각 아파트 단지의 공조실에 온수를 이용하여 열을 공급하고, 각 아파트 단지의 공조실에서 열 교환을 하여 각 세대에 열을 공급한다. 이때, 지역 난방 공사에서 각 아파트 단지의 공조실에 열량계가 설치된다. 이하의 명세서에서 열 사용 단지라 함은 각 세대와 달리 아파트 단지, 빌라, 오피스텔 등의 난방 공사에서 열을 공급받는 단지를 의미한다.
각 세대 또는 열 사용 단지에 설치된 열량계에서 계량된 열량은 해당 지역의 주관 사업소에 소속되어 있는 검침원이 단위 기간별, 예컨대, 월별로 가가호호 또는 열 사용 단지별로 방문하여 열량계가 지시하고 있는 값을 읽어 기록한다.
검침원에 의해 기록된 검침 내용은 해당 주관 사업소에서 집계되어 각 세대별 또는 열 사용 단지별로 사용 열량에 대한 납부 고지서의 형태로 발부된다.
근래, 전술한 바와 같이 검침원의 직접 방문에 의한 검침 방식을 개선하여 각 세대 또는 각 열 사용 단지마다 설치된 열량계에서 산출된 열량 값을 원격으로 검침하는 원격 검침용 열량계가 요구되고 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 열량계에서 검침된 검침데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 원격 검침 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측하는 유량 계측부; 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이를 계측하는 온도 계측부; 상기 계측된 유량값 및 상기 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이 값을 이용하여 상기 배관을 통해 공급되는 열량 값을 산출하는 열량 산출부; 상기 유량 계측부 및 온도 계측부로부터 전달받은 각 계측값을 토대로 장애 발생 여부를 판단하는 장애 판단부; 및 검침데이터를 생성하여 서버로 송신하고, 상기 장애 판단부로부터 전달받은 판단결과에 따라 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 서버로부터 수신된 기준 값으로 상기 열량 값을 보정하여 상기 검침데이터를 생성하는 제어부를 포함하는 원격 검침 열량계를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측하는 유체 계측단계; 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이를 계측하는 온도차 계측단계; 상기 계측된 유량값 및 상기 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이 값을 이용하여 상기 배관을 통해 공급되는 열량 값을 산출하는 열량 산출단계; 상기 온도 차이 값과 유량 계측값을 토대로 장애 발생 여부를 판단하는 장애판단 단계; 및 상기 장애판단단계의 판단결과에 따라, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우에는 제1 검침데이터를 생성하여 서버로 송신하고, 장애가 발생한 것으로 판단된 경우에는 상기 제1 검침데이터와는 다른 제2 검침데이터를 생성하여 상기 서버로 송신하는 검침데이터 송신단계를 포함하는 원격검침 열량계의 동작방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 배관을 통해 이동하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 온도센서로부터 전달받은 감지데이터를 토대로 냉방 또는 난방용 에너지의 양을 계측하여 검침데이터를 생성하는 열량계; 및 상기 열량계로부터 상기 검침데이터를 제공받아 상기 냉방 또는 난방용 에너지 사용량을 산출하는 서버를 포함하되, 상기 열량계는, 자체 장애 발생 여부를 판단하고, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우 제1 검침데이터를 생성하고, 장애가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 제1 검침데이터보다 데이터 길이가 긴 제2 검침데이터를 생성하여 상기 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템을 제공한다.
이러한 원격 검침 시스템에서 서버는 상기 제2 검침데이터를 수신하는 경우, 상기 장애에 대응되는 기준 값을 상기 열량계로 송신할 수 있고, 상기 열량계는 상기 기준 값으로 상기 온도 센서로부터 전달받은 감지데이터를 보정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 장애발생 여부에 따라 전송되는 데이터량이 달라지도록 함으로써 열량계와 서버 간 전송 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 전송 에러 가능성을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 열량계에서 발생하는 장애 발생 여부를 원격지에서 확인할 수 있도록 함으로써 열량계의 관리 또는 유지 보수가 용이할 뿐만 아니라 장애 발생시 신속하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템이 간략하게 도시된 구성도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템에 있어서, 원격 검침 열량계 측 구성이 도시된 구성도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계의 구성이 도시된 블록도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계에서 송신되는 검침데이터의 데이터 필드 구조의 일 예시이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계의 동작 방법이 도시된 일 예시 순서도이다.
도 6은 장애 시 열량 값을 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템이 간략하게 도시된 구성도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템(10)은, 다수의 원격 검침 열량계(100)와, 상기 원격 검침 열량계(100)와 네트워크(N)를 통해 연결되어 상기 원격 검침 열량계(100)로부터 검침 데이터를 제공받는 서버(200)를 포함한다.
상기 원격 검침 열량계(100)는 각 세대 또는 열 사용 단지에 설치될 수 있으며, 상기 원격 검침 열량계(100)가 설치된 각 세대 또는 열 사용단지의 열 기구(예를 들어, 보일러 등)에서 사용된 열량을 산출하고, 산출된 열량값을 포함한 검침 데이터를 상기 서버(200)로 송신한다.
서버(200)는, 원격지에서 상기 원격 검침 열량계(100)와 네트워크(N)를 통해 연결되어 상기 각 원격 검침 열량계(100)로부터 제공받은 검침 데이터를 수집하고, 수집된 검침 데이터를 이용하여 각 세대별 또는 각 단지별 열 사용량 등에 대한 통계 분석을 수행할 수 있다.
네트워크(N)는 상기 원격 검침 열량계(100)와 서버(200) 간 데이터 통신이 이루어지도록 하는 망으로서, PLC, RS-485, PSTN, 이동통신망, WPAN, WLAN 등의 유무선 통신망으로 구현될 수 있다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템에 있어서, 원격 검침 열량계 측 구성이 도시된 구성도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템은, 열량계(100)와, 에너지 소비처(20, 각 세대 또는 단지에서의 에너지 부하)와, 공급측 배관(30), 회수측 배관(40), 공급측 온도 센서(50) 및 회수측 온도 센서(60) 등을 포함할 수 있다.
냉난방 에너지 공급원으로부터 공급되는 냉방 혹은 난방용 에너지는 공급측 배관(30)을 통해 유입되어 에너지 소비처(20)로 전달된다. 공급되는 에너지는 유체에 저장되어 전달되는데, 유체는 통상적으로 물의 형태일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 열 형태의 에너지를 보유하면서 흐를 수 있는 것이면 어느 것이나 적용될 수 있다.
난방 시스템의 경우 공급측 배관(30)을 통해 공급되는 유체(예, 열수)는 에너지 소비처(120)를 통과하면서 에너지를 공급하게 되며, 이에 따라 공급측 배관(30)을 통해 유입되는 유체는 유입된 상태보다 낮은 온도로 회수측 배관(40)을 통해 유출되어 다시 유체를 공급했던 공급원으로 돌아가게 된다.
열량계(100)는 개별 에너지 소비처(20)에서 어느 정도의 에너지를 사용하였는지 파악하기 위한 수단으로서 각 에너지 소비처(20)에 설치될 수 있다.
난방 시스템의 경우에는 통상적으로 도2에 도시된 바와 같이 회수측 배관(40)에 설치되는데, 열량계(100)에서 사용되는 전자부품이 열에 약하기 때문에 상대적으로 낮은 온도를 유지하는 회수측 배관(40)에 설치되는 것이 바람직하다.
유사한 원리로, 냉방 시스템에서는, 상대적으로 낮은 온도를 유지하는 공급측 배관(30)에 상기 열량계(100)가 설치될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는, 본 발명의 일실시예가 난방 시스템에 적용되는 경우를 예로 하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 일실시예가 냉방 시스템에도 적용될 수 있음은 물론이다.
열량계(100)는 배관을 통해 공급되는 에너지의 양을 계산하기 위해 공급측 배관(30)과 회수측 배관(40)의 온도 정보를 획득해야 하는데, 이러한 온도 정보는 각각의 배관에 설치된 공급측 온도 센서(50) 및 회수측 온도 센서(60)를 통해 획득한다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계의 구성이 도시된 블록도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계(100)는, 서버(200)와 데이터를 송수신하는 통신부(160)와, 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측하는 유량 계측부(110)와, 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이를 계측하는 온도 계측부(120)와, 상기 계측된 유량값 및 상기 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이 계측값을 이용하여 상기 배관을 통해 공급되는 냉방 또는 난방용 에너지량을 산출하는 열량 산출부(130)와, 산출된 열량값을 토대로 검침 데이터를 생성하여 서버(200)로 전송되도록 제어하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 원격 검침 열량계(100)는, 상기 유량 계측부(110) 및 온도 계측부(120)로부터 전달받은 각 측정값을 토대로 장애 발생 여부를 판단하는 장애 판단부(140)를 포함하며, 상기 장애 판단부(140)에서의 판단결과에 따라 서버(200)로 송신되는 검침데이터가 다르게 생성될 수 있다.
상기 유량 계측부(110)는, 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측한다. 상기 유량 계측부(110)는 공급측 배관(30)에 설치되어 유량을 계측하거나 회수측 배관(40)에 설치되어 유량을 계측할 수 있다. 유량을 계측하는 구체적인 방법으로는, 통과체적에 비례한 익차(날개차)의 회전을 기어로 감속하여 일정 체적마다 전기적인 신호를 생성하고 이를 열량 산출부(130)로 전달하는 방법 등이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유체의 양을 계측할 수 있도록 고안된 여러 가지 방법들이 적용될 수 있다.
상기 온도 계측부(120)는, 공급측 배관(30)과 회수측 배관(40) 사이의 온도 차이를 계측하는 것으로서, 각 배관의 온도는 RTD(Resistance Temperature Detector)를 이용한 공급측 온도 센서(50)와 회수측 온도 센서(60)로부터 전달받은 센서값을 토대로 계측할 수 있다.
상기 열량 산출부(130)는, 유량 계측부(110)를 통해 측정된 유량값과, 공급측 배관(30)과 회수측 배관(40) 사이의 온도차 계측값을 이용하여 공급되는 에너지량을 계산한다. 상기 열량 산출부(130)는, 상기 유량 계측부(110)에서 계측된 유량 계측값과 상기 온도 계측부(120)에서 계측된 온도차 계측값을 토대로 배관을 통해 에너지 소비처에 공급되는 에너지량을 산출한다.
상기 열량 산출부(130)는, Q = m x c x ΔT의 식에 따라 질량(m), 비열(c), 온도 변화의 값(ΔT)으로 열량을 산출하는데, 질량(m)과 비열(c)은 유량과 유체의 종류(예, 물)에 따라 결정하고, 온도 변화의 값(ΔT)은 공급측 배관(30)과 회수측 배관(40) 사이의 온도 차이 측정값에 따라 결정한다.
상기 장애 판단부(140)는, 상기 열량계(100) 또는 상기 열량계와 연결된 온도 센서(50, 60)에 대해 오작동, 즉 장애 여부를 판단할 수 있다.
장애 여부를 판단하는 제1장애 예시로서 장애 판단부(140)는 상기 유량 계측부(110)로부터 전달받은 유량 계측값이 미리 정해진 유량 판단값 또는 유량판단범위 내에 속하고, 상기 온도 계측부(120)로부터 전달받은 온도차 계측값이 미리 정해진 온도 판단값 또는 온도판단범위를 벗어나는 것으로 판단된 경우, 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
제1장애 예시에서 장애 판단부(140)가 열량계의 장애 여부를 판단하는 원리는 유체를 통한 에너지의 공급이 이루어지지 않았음에도 공급이 이루어진 것처럼 보이는 경우, 계측기기에 이상이 있는 것으로 판단하는 것이다. 장애 판단부(140)는, 유체를 통한 에너지의 공급이 이루어졌는지 여부를 유량 계측부(110)로부터 전달받은 유량 계측값과 온도 계측부(120)로부터 전달받은 온도차 계측값을 토대로 판단하는데, 배관을 통해 흐르는 유량이 미미하거나 유량의 변동이 없음에도 불구하고 공급측 배관(30)에서 감지된 온도값과 회수측 배관(40)에서 감지된 온도값에 차이가 있는 경우 열량계 또는 온도 센서에 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
장애 판단부(140)에서 미리 설정되는 유량 판단값은 기본적으로 0(단위 생략)이 설정될 수 있으나, 오차범위를 적용하여 0을 기준으로 일정 범위로 설정될 수 있다.
또한, 상기 온도판단범위는 에너지를 공급한 것으로 판단할 수 있는 정도의 온도차 값을 기준으로 하여 설정될 수 있으며, 이에 따라 온도판단범위가 아니라 온도차 값으로 설정될 수도 있다.
장애 여부를 판단하는 제2장애 예시로서 장애 판단부(140)는 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는 경우, 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
공급측 온도 센서(50)의 이상은 먼저 온도 계측부(120)에 의해 파악될 수 있다. 예를 들어, 온도 계측부(120)는 공급측 온도 센서(50)로 연결된 전선이 단선되어 공급측 온도 센서(50)로부터 신호를 수신하지 못하는 경우, 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 공급측 온도 센서(50)는 단선에 의해 최저 값(예를 들어, 0x0000) 혹은 최고 값(예를 들어, 0xFFFF)을 나타낼 수 있는데, 온도 계측부(120)는 이렇게 공급측 온도 센서(50)가 이상한 값을 나타낼 때, 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로서, 공급측 온도 센서(50)가 공급측 배관(30)과 분리되는 경우, 공급측 온도 센서(50)는 상온(예를 들어, 15도) 값을 측정할 수 있는데, 온도 계측부(120)는 공급측 온도 센서(50)의 측정값이 이러한 상온 범위의 값일 경우, 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
온도 계측부(120)는 전술한 예시와 같이 파악된 공급측 온도 센서(50)의 이상 여부에 대한 정보를 장애 판단부(140)로 송신하여 장애 판단부(140)가 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있도록 할 수 있다.
장애 판단부(140)가 공급측 온도 센서(50)의 이상 여부를 파악하는 다른 예시로서, 온도 계측부(120)는 공급측 온도 센서(50)의 측정값을 장애 판단부(140)로 송신하고 장애 판단부(140)가 이러한 측정값의 오류 여부를 판단하여 공급측 온도 센서(50)의 이상 여부를 파악할 수 있다. 예를 들어, 측정값이 상온이거나 최저 값(예를 들어, 0x0000)이거나 최고 값(예를 들어, 0xFFFF)인 경우 장애 판단부(140)는 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 측정값이 수신되지 않는 경우, 장애 판단부(140)는 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
장애 여부를 판단하는 제3장애 예시로서 장애 판단부(140)는 회수측 온도 센서(60)에 이상이 있는 경우, 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
장애 판단부(140)가 회수측 온도 센서(60)의 이상 여부를 판단하는 방법으로는 공급측 온도 센서(50)의 이상 여부를 판단하는 방법과 같은 방법이 사용될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이 온도 계측부(120)가 회수측 온도 센서(60)의 이상 여부를 먼저 파악하고 회수측 온도 센서(60)의 이상 여부에 대한 정보를 장애 판단부(140)로 송신하여 장애 판단부(140)가 회수측 온도 센서(60)에 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 온도 계측부(120)는 회수측 온도 센서(60)의 측정값을 장애 판단부(140)로 송신하고 장애 판단부(140)가 이러한 측정값의 오류 여부를 판단하여 회수측 온도 센서(60)의 이상 여부를 파악할 수 있다.
장애 여부를 판단하는 제4장애 예시로서 장애 판단부(140)는 온도차 계측값이 일정 범위를 넘어서는 경우, 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 장애 판단부(140)에서부터의 판단 결과에 따라 상기 제어부(150)에서 생성되고 서버(200)에 제공되는 검침 데이터는 그 길이가 상이하게 생성될 수 있다.
제어부(150)는 열량 산출부(130)로부터 전달받은 산출값을 토대로 열량값(예를 들어, 적산 열량값 혹은 순시 열량값)을 산출하여 검침데이터를 생성할 수 있는데, 이러한 제어부(150)는, 장애 판단부(140)로부터 전달받은 판단결과가, 장애가 발생하지 않은 정상상태인 것으로 확인되면, 제1 검침데이터를 생성한다.
그러나, 상기 장애 판단부(140)로부터 전달받은 판단결과가, 장애가 발생한 이상상태인 것으로 확인되면, 상기 제어부(150)는, 제1 검침데이터와는 다른 제2 검침데이터를 생성한다.
생성된 검침데이터는 통신부(160)를 통해 서버(200)로 송신된다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계에서 송신되는 검침데이터의 데이터 필드 구조의 일 예시이다.
도 4를 참조하면, 검침데이터는 STX, F, LEN, ID, DATA, STT, CKS 및 ETX 필드를 포함할 수 있다.
STX는 검침데이터의 시작을 나타내는 필드이고, ETX는 검침데이터의 끝을 나타내는 필드이다.
F는 검침데이터의 메시지 종류를 나타내는 필드이다. 예를 들어, F 필드 값이 '1'인 경우 송신되는 데이터가 검침데이터임을 나타낸다.
LEN은 검침데이터의 길이를 나타내는 필드이다. LEN은 STX부터 ETX까지 데이터의 길이를 바이트 단위로 나타낼 수 있다. 또는 LEN은 DATA 필드의 길이만 바이트 단위로 나타낼 수도 있다.
ID는 열량계에 부여된 고유 값을 나타내는 필드이다.
STT는 열량계의 상태를 나타내는 필드이다.
CKS는 체크섬 값으로 이러한 체크섬 값은 STX부터 STT 필드까지를 합쳐서 구할 수 있다.
DATA 필드는 열량계(100)가 서버(200)로 송신하고자 하는 데이터 값이다.
DATA 필드는 하위로 4개의 서브 필드를 포함할 수 있다. DT1은 적산 열량값을 나타내는 필드이고, DT2는 순시 열량값을 나타내는 필드이며, DT3는 온도 값을 나타내는 필드이고, DT4는 유량을 나타내는 필드이다. 여기서 온도 값은 공급측 배관(30)에 대한 온도 계측 값 혹은 회수측 배관(40)에 대한 온도 계측 값일 수 있다.
제어부(150)는 이러한 DATA 필드의 길이를 조절하여 전술한 바와 같은 제1 검침데이터 및 제2 검침데이터를 다르게 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 장애 판단부(140)로부터 전달받은 판단결과에 따라 열량계(100)에 이상이 없는 경우, DATA 필드에 DT1만 포함시켜 제1 검침데이터를 생성할 수 있다. 이에 반해, 장애 판단부(140)로부터 전달받은 판단결과에 따라 열량계(100)에 이상이 있다고 판단되는 경우, 제어부(150)는 DATA 필드에 DT2, DT3 및 DT4 중 적어도 하나의 서브 필드를 더 포함시켜 제2 검침데이터를 생성할 수 있다.
이와 같이, 제어부(150)가, 장애가 발생하지 않은 경우와 발생한 경우, 서버(200)로 송신되는 데이터의 내용(종류)와 데이터량이 다르도록 검침데이터를 생성하게 되면, 정상상태에서 검침 데이터를 송신하는 경우에는 상대적으로 적은 량의 데이터를 송신함으로써 열량계(100)는 데이터 생성 및 송신에 소요되는 자원을 최소화하고, 네트워크 부하를 줄일 수 있다.
또한, 장애가 발생한 경우에, 열량계(100)는 장애가 발생한 상태에서의 상태 정보를 상세하게 포함하는 검침 데이터를 송신함으로써 장애 발생시 서버(200)가 즉각적으로 장애를 인식할 수 있도록 하며, 해당 열량계로부터 수신된 검침 데이터를 토대로 장애의 원인이나 복구 방법 등에 대해 신속하게 파악할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 정상상태로 복구된 후에도 장애 발생이 감지되기 직전과의 데이터 연속성이 신속하게 이루어질 수 있게 된다.
제어부(150)는, 장애가 발생하였음을 나타내는 장애 플래그를 해당 F 필드에 포함하여 제2 검침데이터를 생성할 수 있다. 또는 제어부(150)는 STT 필드에 장애 플래그를 포함시켜 제2 검침데이터를 생성할 수 있다.
이때 상기 제어부(150)는, 상기 장애 판단부(140)로부터 전달받은 판단결과에 따라, 상기 제1 검침데이터가 상기 서버(200)로 송신되는 주기와, 상기 제2 검침데이터가 상기 서버(200)로 송신되는 주기가 상이하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(150)는, 열량계(100)의 장애 발생 여부에 따라 검침데이터를 송신하는 주기가 다르도록 제어할 수 있는데, 정상상태에서의 제1 검침데이터가 T1의 주기로 서버(200)에 제공되는 경우, 이상상태에서는 제2 검침데이터가 T1보다 짧은 값을 갖는 T2의 주기로 서버(200)에 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템에 있어서, 상기 원격 검침 열량계는 다음과 같이 동작한다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계의 동작 방법이 도시된 일 예시 순서도이다.
도5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 열량계의 동작방법은, 우선, 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측한다.(S100)
다음, 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이를 계측한다.(S110)
상기 계측된 유량 계측값과, 상기 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도차 계측값을 토대로 상기 배관을 통해 공급되는 냉방 또는 난방용 에너지량을 산출한다.(S120)
또한, 온도차 계측값과 유량 계측값을 토대로 장애 발생 여부를 판단한다.(S130)
다음, 상기 장애판단단계의 판단결과에 따라, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우에는 제1 검침데이터를 생성하여 서버로 송신하고(S140, S160), 장애가 발생한 것으로 판단된 경우에는 상기 제1 검침데이터와는 다른 제2 검침데이터를 생성하여 상기 서버로 송신한다.(S150, S160)
한편, 열량계(100)는 장애가 발생한 것으로 판단된 경우 열량 값을 보정하여 서버(100)로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 6은 장애 시 열량 값을 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 서버(200)는 검침을 요청하는 메시지를 열량계(100)로 송신한다(S600).
열량계(100)는 검침 요청 메시지에 대응하여 검침데이터를 서버(200)로 송신하는데, 이때, 장애 판단부(140)가 열량계(100)에 장애가 발생한 것으로 판단하는 경우, 제어부(150)는 장애 정보를 포함하는 장애 정보 메시지를 통신부(160)를 통해 서버(100)로 송신한다(S602). 여기서 장애 정보 메시지는 전술한 제2 검침데이터일 수 있다. 이때, 실시예에 따라서는 장애 정보 메시지는 제1 검침데이터와 동일한 데이터 길이를 가지고, F 필드 혹은 STT 필드를 이용하여 장애 여부, 그리고 장애 종류를 나타낼 수 있다.
검침 요청(S600)과 장애 정보 송신(S602) 과정은 일정 수만큼 반복될 수 있다. 이는 장애가 일시적으로 발생할 수 있기 때문이다.
장애 정보 메시지가 지속적으로 수신되는 경우, 서버(200)는 열량계(100)로 기준 값을 송신할 수 있다(S604).
예를 들어, 도 3을 참조하여 전술한 제2장애 예시에 해당되는 경우, 제어부(150)는 공급측 온도 센서(50)에 이상이 있다는 정보를 STT 필드에 포함시켜 장애 정보 메시지를 생성할 수 있다. 이에 대하여, 서버(200)는 기계실 공급온도, 입상관 공급온도, 동일층 인접세대 공급온도 및 상하층 인접세대 공급온도 중 적어도 하나의 값을 기준 값으로 설정하여 열량계(100)로 송신할 수 있다. 여기서 기계실은 아파트와 같이 다수의 독립된 공간이 집합된 건물에서 배관들을 관리하는 공간이다. 결국, 서버(200)는 공급측 배관(30)과 근접해 있는 배관의 공급온도를 측정하여 기준 값으로 열량계(100)로 송신한다.
다른 예로서, 도 3을 참조하여 전술한 제3장애 예시에 해당되는 경우, 제어부(150)는 회수측 온도 센서(60)에 이상이 있다는 정보를 STT 필드에 포함시켜 장애 정보 메시지를 생성할 수 있다. 이에 대하여, 서버(200)는 기계실 환수온도, 입상관 환수온도, 동일층 인접세대 환수온도 및 상하층 인접세대 환수온도 중 적어도 하나의 값을 기준 값으로 설정하여 열량계(100)로 송신할 수 있다. 결국, 서버(200)는 회수측 배관(40)과 근접해 있는 배관의 환수온도를 측정하여 기준 값으로 열량계(100)로 송신한다.
또 다른 예로서, 도 3을 참조하여 전술한 제4장애 예시에 해당되는 경우, 제어부(150)는 온도 차가 일정 범위를 벗어났다는 정보를 STT 필드에 포함시켜 장애 정보 메시지를 생성할 수 있다. 이에 대하여, 서버(200)는 공급측 온도 센서(50) 및 회수측 온도 센서(60) 중 어느 센서에 이상이 있는지 알 수 없기 때문에, 기계실 공급온도, 입상관 공급온도, 동일층 인접세대 공급온도 및 상하층 인접세대 공급온도 중 적어도 하나의 값 및 기계실 환수온도, 입상관 환수온도, 동일층 인접세대 환수온도 및 상하층 인접세대 환수온도 중 적어도 하나의 값을 포함하는 기준 값을 열량계(100)로 송신할 수 있다. 결국, 서버(200)는 공급측 배관(30)과 근접해 있는 배관의 공급온도 및 회수측 배관(40)과 근접해 있는 배관의 환수온도를 측정하여 기준 값으로 열량계(100)로 송신한다.
열량계(100)는 수신된 기준 값으로 열량 값을 보정한 검침데이터를 서버(200)로 송신할 수 있다(S606).
예를 들어, 제2장애 예시에서 열량계(100)가 동일층 인접세대 공급온도를 기준 값으로 수신하는 경우, 열량계(100)는 오류 상태에 있는 있는 공급측 온도 센서(50)의 측정 값 대신 수신한 기준 값과 회수측 온도 센서(60) 측정 값의 차이를 계산할 수 있다. 그리고, 열량계(100)는 이러한 차이 값과 유량 측정 값을 이용하여 열량 값을 계산할 수 있다. 계산된 열량 값은 검침데이터에 포함되어 서버(200)로 송신된다.
제4장애 예시의 경우, 열량계(100)는 수신된 기준 값으로 먼저 어느 온도 센서에 장애가 있는지 파악할 수 있다. 예를 들어, 열량계(100)가 기계실 공급온도와 기계실 환수온도를 기준 값으로 수신한 경우, 열량계(100)는 기계실 공급온도와 공급측 온도 센서(50)의 측정 값을 비교하고, 기계실 환수온도와 회수측 온도 센서(60)의 측정 값을 비교한다. 열량계(100)는 이러한 비교에 따라, 큰 차이를 나타내는 온도 센서에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 열량계(100)는 공급측 배관 온도 측정 값 및 회수측 배관 온도 측정 값 중 장애가 발생한 온도 측정 값을 판단할 수 있다. 이러한 판단 결과에 따라 열량계(100)는 이상이 있는 온도 센서의 측정 값을 기준 값으로 보정하여 열량 값을 계산할 수 있다. 이렇게 계산된 열량 값은 검침데이터에 포함되어 서버(200)로 송신된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 열량 측정 방법이 도 5에서와 같은 절차로 수행되는 것으로 설명되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 본질적인 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서, 구현 방식에 따라 각 단계의 수행 절차가 바뀌거나 둘 이상의 단계가 통합되거나 하나의 단계가 둘 이상의 단계로 분리되어 수행될 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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Claims (15)

  1. 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측하는 유량 계측부;
    공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이를 계측하는 온도 계측부;
    상기 계측된 유량값 및 상기 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이 값을 이용하여 상기 배관을 통해 공급되는 열량 값을 산출하는 열량 산출부;
    상기 유량 계측부 및 온도 계측부로부터 전달받은 각 계측값을 토대로 장애 발생 여부를 판단하는 장애 판단부; 및
    검침데이터를 생성하여 서버로 송신하고, 상기 장애 판단부로부터 전달받은 판단결과에 따라 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 서버로부터 수신된 기준 값으로 상기 열량 값을 보정하여 상기 검침데이터를 생성하는 제어부를 포함하는 원격 검침 열량계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 장애 판단부로부터 전달받은 판단결과에 따라, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우에는 제1 검침데이터를 생성하고, 장애가 발생한 것으로 판단된 경우에는 상기 제1 검침데이터보다 데이터 필드를 더 포함하는 제2 검침데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 열량 산출부로부터 전달받은 산출값을 토대로 적산 열량값과 순시 열량값을 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 검침데이터는 상기 적산 열량값을 포함하고,
    상기 제2 검침데이터는 상기 순시 열량값, 공급측 배관 온도 계측 값, 회수측 배관 온도 계측 값 및 유량 계측값 중 적어도 하나의 값과 상기 적산 열량값을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    장애가 발생하였음을 나타내기 위한 장애 플래그를 포함하여 상기 제2 검침데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 장애 판단부로부터 전달받은 판단결과에 따라, 상기 제1 검침데이터가 상기 서버로 송신되는 주기와, 상기 제2 검침데이터가 상기 서버로 송신되는 주기가 상이하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 장애 판단부는,
    상기 유량 계측부로부터 전달받은 유량 계측값이 미리 정해진 유량판단범위 내에 속하고, 상기 온도 계측부로부터 전달받은 온도 차이 값이 미리 정해진 온도판단범위를 벗어나는 것으로 판단된 경우, 장애가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장애 판단부가 상기 공급측 배관에 대한 온도 측정에 장애가 발생한 것으로 판단한 경우,
    상기 제어부는 상기 공급측 배관과 근접한 배관의 공급온도를 상기 기준 값으로 수신하고 상기 기준 값으로 상기 열량 값을 보정하여 상기 검침데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공급측 배관과 근접한 배관의 공급온도는 기계실 공급온도, 입상관 공급온도, 동일층 인접세대 공급온도 및 상하층 인접세대 공급온도 중 하나인 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 장애 판단부는 상기 온도 계측부로부터 전달받은 온도 차이 값이 일정 범위를 벗어나는 경우, 장애가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공급측 배관과 근접한 배관의 공급온도 및 상기 회수측 배관과 근접한 배관의 환수온도를 포함하는 기준 값을 수신하고, 상기 기준 값을 상기 공급측 배관에 대한 온도 측정 값 및 상기 회수측 배관에 대한 온도 측정 값과 비교하여 장애가 발생한 온도 측정 값을 판단할 수 있는 것을 특징으로 하는 원격 검침 열량계.
  12. 배관을 통해 공급되는 유체의 양을 계측하는 유체 계측단계;
    공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이를 계측하는 온도차 계측단계;
    상기 계측된 유량값 및 상기 공급측 배관과 회수측 배관 사이의 온도 차이 값을 이용하여 상기 배관을 통해 공급되는 열량 값을 산출하는 열량 산출단계;
    상기 온도 차이 값과 유량 계측값을 토대로 장애 발생 여부를 판단하는 장애판단 단계; 및
    상기 장애판단단계의 판단결과에 따라, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우에는 제1 검침데이터를 생성하여 서버로 송신하고, 장애가 발생한 것으로 판단된 경우에는 상기 제1 검침데이터와는 다른 제2 검침데이터를 생성하여 상기 서버로 송신하는 검침데이터 송신단계
    를 포함하는 원격검침 열량계의 동작방법.
  13. 배관을 통해 이동하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서;
    상기 온도센서로부터 전달받은 감지데이터를 토대로 냉방 또는 난방용 에너지의 양을 계측하여 검침데이터를 생성하는 열량계; 및
    상기 열량계로부터 상기 검침데이터를 제공받아 상기 냉방 또는 난방용 에너지 사용량을 산출하는 서버를 포함하되,
    상기 열량계는,
    자체 장애 발생 여부를 판단하고, 장애가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우 제1 검침데이터를 생성하고, 장애가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 제1 검침데이터보다 데이터 길이가 긴 제2 검침데이터를 생성하여 상기 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 서버는 상기 제2 검침데이터를 수신하는 경우, 상기 장애에 대응되는 기준 값을 상기 열량계로 송신하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 열량계는 상기 기준 값으로 상기 온도 센서로부터 전달받은 감지데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템.
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