KR101624734B1 - An electric power measuring system with wireless connection function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 랜 기능 또는 웹서버 기능을 부가하여 노트북, 스마트폰 등의 이동통신 기기 또는 PC로 접속이 가능한 전력 계측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power measurement system capable of being connected to a mobile communication device such as a notebook computer or a smart phone or a PC, in addition to a wireless LAN function or a web server function.
현재 시장에서 사용되는 지능형 전력 계측기의 주요 기능 중에 통신 기능을 빼 놓을 수 없다. 즉, 전력의 상태와 전력 품질 등을 측정 또는 분석하는 계측기에 통신 기능을 부가하여 원격으로 전력 계측을 실시간으로 또는 현장에서 모니터링하는 것이 최근의 전력 계측에 있어서의 한 동향이다. Among the main functions of the intelligent power meter used in the market today, the communication function can not be omitted. That is, it is a trend in recent power measurement to remotely monitor power measurement in real time or on the spot by adding a communication function to an instrument that measures or analyzes power state and power quality.
전력 계측기와의 통신을 위한 방식은 크게 상시적 통신과 비상시적 통신의 두 가지로 나눌 수 있다. 보통 상시적 통신은 유선망(예: RS485)을 이용하며, 이 통신을 이용하여 값을 확인하는 장소도 고정적으로 정해진다(예: SCADA시스템이 설치되어 있는 모니터링 룸). 상시적 통신을 배제하고 각 전력 계측기 근처에서 현재 전력 계측기의 상태 및 상시 통신으로 전달하기 힘든 대용량의 데이터(예: 계측파형) 등을 관찰할 필요가 있는데, 이 때에 사용되는 통신이 비상시적 통신이다.There are two methods for communication with the power meter: continuous communication and emergency communication. Usually, regular communication uses a wired network (eg RS485), and the location where the value is checked is also fixed by this communication (eg, a monitoring room with the SCADA system installed). It is necessary to observe the state of the current power meter and the large-capacity data (for example, the measurement waveform) which is difficult to be transmitted to the normal communication in the vicinity of each power meter by excluding the constant communication, and the communication used at this time is emergency communication .
비상시적 통신은 크게 유선 및 무선으로 나눌 수 있으며 보통, 유선의 경우에는 케이블이 접촉되면서 아크, 서지, 또는 노이즈 등의 유입으로 장비의 손상을 초래할 수 있다. 무선통신을 사용하면 이러한 원치 않는 손상을 피할 수 있는바, 현재에는 적외선 데이터 연결(IRDA: Infrared Data Association) 방식을 가장 많이 사용한다.Emergency communication can be largely classified into wire and wireless. In the case of wire, the cable may come into contact with the equipment and damage to the equipment due to the inflow of arc, surge, or noise. The use of wireless communication avoids this unwanted damage and now most commonly uses the Infrared Data Association (IRDA) method.
유선통신 방식의 문제점은 다음과 같다.The problems of the wired communication method are as follows.
- 전원이 투입되어 동작하는 장비에 서로 다른 전위를 가지는 장비를 물리적으로 접촉해야 하므로 전기적 손상 및 전력 계측기의 오동작을 유발할 수 있다.- It is necessary to physically contact equipment that has different potentials to the equipment that is powered on, which may cause electrical damage and malfunction of the power meter.
- 접촉 커넥터를 전력 계측기의 정면 혹은 사용자가 쉽게 접근할 수 있는 곳에 설치해야 하므로 외관디자인에 영향을 줄 수 있다.- The contact design must be installed in front of the power meter or easily accessible by the user, which may affect the appearance design.
- 접속 케이블을 구비하여야 한다.- A connecting cable shall be provided.
또한 IRDA 무선 통신 방식의 문제점은 다음과 같다(참조: 대한민국특허 10-637805).The problems of the IRDA wireless communication method are as follows (Korean Patent No. 10-637805).
- 적외선 송수신기와 광케이블 혹은 전용의 단말기를 구비해야 하므로 경제적인 부담이 발생된다. - There is an economic burden because it requires an infrared transceiver and an optical cable or a dedicated terminal.
- IRDA 입출력 포트를 전력 계측기의 정면 또는 이에 상응하는 위치에 설치해야 하므로 외관 디자인에 영향을 줄 수 있다.- The IRDA input / output port must be installed at the front or corresponding position of the power meter, which may affect the appearance design.
- 통신시 전력 계측기의 위치에 맞추어 적외선 송수신기의 각도를 맞추어야 하는 불편함이 있다.- There is an inconvenience that the angle of the infrared transceiver must be adjusted according to the position of the power meter during communication.
- 통신거리가 매우 짧아 사용자의 불편을 초래할 수 있다.- Communication distance is very short, which can cause inconvenience to the user.
- 환경의 대기, 먼지, 실내의 형광등, 또는 직사광선 등의 영향을 받을 수 있다.- It may be affected by environmental atmosphere, dust, indoor fluorescent light, or direct sunlight.
본 발명자는 전력 계측기에 기존의 유선 방식이 아닌 무선 방식의 통신 기능을 부여하는 데 있어서 무선 방식 중 IRDA의 문제점이 여러 가지 존재하므로 이를 회피하기 위하여 다른 매체의 이용을 모색하여, 무선 근거리 네트웍(이하, '무선랜'(wireless LAN))을 이용하는 기술을 연구하여 본 발명에 따른 전력 계측 시스템을 창안하였다. The present inventor has found various problems of the IRDA among the wireless systems in providing the communication function of the wireless system rather than the existing wired system to the power meter. Therefore, in order to avoid the IRDA, , 'Wireless LAN' (wireless LAN)), and developed a power measurement system according to the present invention.
기존의 유선 방식의 전력 계측 통신을 탈피하여 무선 방식의 통신 기능을 부여하되, 무선 방식 중의 IRDA 방식의 문제점이 여러 가지가 존재하므로 이와 다른 매체를 이용하여 통신 기능을 부가하는 것을 연구하였다.We have tried to add a communication function by using other media because there are many problems of IRDA method among wireless methods while giving a wireless communication function by breaking out existing wired type power measurement communication.
현재 선택가능한 매체로서 무선랜과 NFC(near-field communication, 근접 통신)가 있는데, NFC의 장점은 스마트폰이 있다면 단말기를 따로 구매할 필요가 없으며 연결 케이블이 필요없다는 점이고, NFC의 단점은 스마트폰은 가능하지만 노트북 유저는 따로 추가 장비를 구매해야 한다는 점, 전력 계측기의 NFC 근접센서 가까이에 태그를 해야 하므로 사용자가 불편할 수 있다는 점 등이다. 한편, 무선랜의 장점은 스마트폰이나 노트북 등의 이동통신 기기나 PC가 있다면 단말기를 따로 구매할 필요가 없고 연결 케이블이 필요없다는 점이며, 일부 사용자에게는 WIFI 설정이 어려울 수 있다는 단점이 있으나, 이는 매뉴얼을 이용하여 숙지 가능하다. Currently, there are wireless LAN and near-field communication (NFC) as a selectable medium. The advantage of NFC is that it does not need to purchase a terminal separately and does not need a connecting cable. The disadvantage of NFC is that, It is possible, however, that laptop users must purchase additional equipment separately, and users may be inconvenienced by tagging near the NFC proximity sensor of the power meter. On the other hand, the advantage of wireless LAN is that there is no need to purchase a terminal separately if a mobile communication device such as a smart phone or a notebook computer or a PC is used, and a connection cable is not necessary, and some users may have difficulty in setting WIFI. . ≪ / RTI >
여러 가지 상황으로 볼 때 무선랜 방식이 가장 좋은 것으로 판단하였다. 즉, 무선통신 방식을 사용하므로 유선통신 방식에서 야기되었던 장비간 물리적 접촉으로 인한 장비의 오동작 및 손상을 없앨 수 있으며, 접촉 커넥터 또는 IRDA 입출력포트를 전력 계측기의 정면 혹은 사용자가 쉽게 접근할 수 있는 곳에 설치해야 해서 외관 디자인에 영향을 줄 수 있는 문제는, 무선랜 방식을 이용함으로써 안테나(칩안테나 사용)를 계측기 케이스(하우징)의 내부에 구성가능하므로 전력 계측기의 정면 또는 그 인근 디자인에 어떠한 영향도 주지 않게 된다. 또한, 접속 케이블을 필요로 하지 않아 비용이 절감되며, 적외선 송수신기와 광케이블 혹은 전용의 단말기를 구비할 필요가 없이 거의 모든 스마트폰이나 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC에서 WIFI를 지원하므로 추가적인 단말기를 구매할 필요가 없어진다. 그리고 IRDA 통신시 전력 계측기의 위치에 맞추어 적외선 송수신기의 각도를 맞추어야 하는 불편함이 없으며 무선랜 방식은 무선통신을 위하여 사용자의 어떠한 거리나 각도 등을 요구하지 않으므로 사용자의 편리성이 배가되고, 실내 또는 실외에서 특별히 금속 차폐막이 사이에 있지만 않다면 약 100m 까지도 통달 거리의 확장이 가능하다. 그리고 환경의 대기, 먼지, 실내의 형광등이나 직사광선 등의 영향을 받지 않는다.The wireless LAN method is considered to be the best in various situations. That is, since the wireless communication method is used, it is possible to eliminate malfunction and damage of the equipment due to the physical contact between the devices caused by the wired communication method, and the contact connector or IRDA input / output port can be connected to the front of the power meter, The problem that can affect the appearance design due to installation is that the antenna (using the chip antenna) can be configured inside the instrument case (housing) by using the wireless LAN method, so it has no influence on the front or near design of the power meter I will not give it. In addition, since the connection cable is not required, the cost is reduced, and the WIFI is supported by mobile communication devices or PCs of almost all smart phones and notebooks, without needing to provide an infrared transceiver, optical cable or dedicated terminal. There is no need. In addition, there is no inconvenience that the angle of the infrared transceiver must be matched to the position of the power meter in the IRDA communication, and the wireless LAN system does not require any distance or angle of the user for wireless communication, If you do not have a metal shield in the outdoors, you can extend the distance to about 100 meters. And it is not affected by environmental atmosphere, dust, indoor fluorescent light or direct sunlight.
본 발명의 제1특징에 따른 전력 계측기에 따르면, 무선랜을 통한 AP(access point) 모드의 기능을 구현하기 위한 펌웨어를 개발함으로써, 전력 계측기와의 무선 통신을 위하여 전용 단말기나 장치가 필요없고 일반적인 스마트폰이나 타블렛 컴퓨터, 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC에 간단히 소프트웨어만 설치하여 사용하면 된다. 또한 전력 계측기에 웹서버 기능을 구현하는 소프트웨어 개발을 통하여 PC나 이동통신 기기 또는 PC에 별도의 프로그램 설치없이 범용 인터넷 브라우저를 이용하여 전력 계측기에 접속하면 전력 계측기의 웹서버 기능으로써 계측값과 파형 정보 등을 확인할 수 있다.According to the power meter of the first aspect of the present invention, by developing the firmware for implementing the function of the access point (AP) mode through the wireless LAN, a dedicated terminal or device is not required for wireless communication with the power meter, It is only necessary to install software on a mobile communication device such as a smart phone, a tablet computer, a notebook computer, or a PC. In addition, through the development of software that implements a web server function in a power meter, if a user accesses a power meter using a general-purpose Internet browser without installing a separate program on a PC, a mobile communication device, or a PC, And so on.
기존 WIFI SoC의 AT-COMMAND 인터페이스 방식을 버리고 계측 데이터를 효율적으로 전달할 수 있도록 펌웨어를 개발한다. AT-COMMAND는 모뎀에서 주로 사용하는 인터페이스 방식이지만 대량의 데이터를 효율적으로 전송하는 데 필요치 않은 부하가 발생할 수 있다. 그러므로 많은 데이터를 짧은 시간에 효율적으로 전달할 수 있는 프로토콜 구조를 개발 및 적용하도록 펌웨어를 개발 및 수정한다.We develop the firmware to discard the AT-COMMAND interface method of the existing WIFI SoC and efficiently transmit the measurement data. AT-COMMAND is an interface method that is mainly used in modem, but it may cause unnecessary load to efficiently transmit a large amount of data. Therefore, we develop and modify the firmware to develop and apply a protocol structure that can efficiently transfer large amount of data in a short time.
무선랜 기능과 CPU의 고유 기능을 독립시키기 위한 회로 설계 기법을 사용한다. 무선랜 본연의 기능으로 인하여 CPU에 부담을 주지 않기 위하여 독립적인 WIFI SoC를 사용하여 하드웨어 회로를 개발한다.A circuit design technique is used to make the wireless LAN function and the CPU unique functions independent. The hardware circuit is developed using independent WIFI SoC in order not to burden the CPU due to the function of the wireless LAN itself.
본 발명의 제2특징에 따른 전력 계측기 무선 스테이션 시스템에 따르면, 상기와 같이 구성되는 전력 계측기 다수를 유선 또는 무선 공유기를 사용하여 연결하여, 이동통신 기기 또는 PC에서 인터넷을 통해 다수의 전력 계측기에 무선 접속하여 다수의 전력 계측기로부터 계측 데이터를 전송받고 전력 계측기를 제어하는 것을 특징으로 한다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a wireless station system for connecting a plurality of power meters configured as described above to a plurality of power meters through a mobile communication device or a PC via a wired or wireless router, And receives the measurement data from the plurality of power meters and controls the power meter.
또한, 본 발명의 제3특징에 따른 어플리케이션 소프트웨어에 따르면, 적어도 하나 이상의 전력 파라미터를 계측하여 계측 데이터를 생성하는 수단과, 이동통신 기기 또는 PC에 무선 접속되어 계측 데이터를 안테나를 통해 이동통신 기기 또는 PC로 전송하는 WIFI 모듈을 포함하는 전력 계측기에 무선으로 접속하는 수단; 상기 WIFI 모듈과 연결되어 상기 계측 데이터를 전달받는 수단; 그리고 전달받은 계측 데이터를 출력하여 유저에게 표시하는 유저인테페이스 수단을 포함하며, 상기 이동통신 기기 또는 PC에 설치된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided an application software, comprising: means for generating measurement data by measuring at least one power parameter; means for wirelessly connecting measurement data to a mobile communication device or a PC, Means for wirelessly connecting to a power meter comprising a WIFI module for transmitting to a PC; Means for receiving the measurement data in connection with the WIFI module; And a user interface means for outputting the received measurement data and displaying it to the user, and is installed in the mobile communication device or the PC.
상기의 해결수단은 아래의 도면과 이를 참조한 상세한 설명에 의해서 한층 더 명확해질 것이다. The above solution will become clearer by the following drawings and the detailed description with reference to them.
본 발명에 따른 전력 계측 시스템은 다음과 같은 효과를 발휘한다.The power measuring system according to the present invention has the following effects.
1. 원격으로 전력 계측기의 상태를 알 수 있으므로 전력 계측기가 문제를 일으키기 이전에 조치가 가능하여 사고를 미리 예방할 수 있다. 이는 경제적인 측면으로도 사고 처리 비용을 절감할 수 있다.1. Since the state of the power meter can be remotely detected, it is possible to prevent the accident before the power meter causes a problem. This can reduce the cost of accident handling even from an economic point of view.
2. 생산시 초기 설정 값들을 일일이 전력 계측기의 메뉴로 설정할 필요없이 스마트폰이나 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC에서 특별히 물리적 연결 없이 버튼만 누르면 전체 설정을 완료할 수 있으므로 생산 공정상 시간을 절약할 수 있다.2. It is possible to complete the entire setup without any physical connection, especially in mobile communication devices or PC such as smart phones or notebooks, without having to set the initial setting values in production menu as a power meter. .
3. 전력 계측기의 웹서버 기능을 이용하여 별도의 프로그램 없이 범용 인터넷 브라우저를 이용하여 접속 및 데이터 확인이 가능하다.3. Using the Web server function of the power meter, it is possible to connect and check data using a general-purpose Internet browser without a separate program.
4. 인터넷을 통하여 계측 데이터 확인 및 제어가 가능하므로 앞으로 더욱 가속화될 IOT환경에 적용될 차세대 전력 계측기이다.4. It is the next generation power meter to be applied to the IOT environment which can be accelerated in the future because it can check and control the measurement data through internet.
5. 관리자 또는 시험자는 사이트에서 발생하는 장애를 빠른 시간에 극복하기 위하여 해당 사이트에 꼭 상주할 필요가 없다. 무선랜 전력 계측기에 문제가 생기면 알람을 전송하고 관리자는 이를 확인하여 전력 차단 혹은 투입 등의 제어를 집이나 사무실 등의 원격지에서도 실행할 수 있다.5. Administrators or testers do not need to reside on the site in order to overcome obstacles quickly. When there is a problem in the wireless LAN power meter, the alarm is transmitted and the administrator can confirm the power off or control the power supply at remote places such as home or office.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 개략적 구성도
도 2는 본 발명의 한 실시형태에 따른 전력 계측 시스템에 적용될 수 있는 어플리케이션 소프트웨어가 스마트폰에 설치된 상태의 예시도
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 웹페이지 표시 예시도
도 4는 도 3의 웹페이지에 표시되는 계측 데이터 형태의 예시도
도 5는 본 발명의 전력 계측 시스템의 동작 설명도
도 6a와 6b는 WIFI SoC와 메인 CPU 간의 대량 데이터 전송 방법의 한 가지 예를 설명하기 위한 흐름도
도 7은 전력 계측 무선 스테이션 시스템의 개념도1 is a schematic configuration diagram of a power measuring system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an exemplary view showing a state in which application software applicable to a power measurement system according to an embodiment of the present invention is installed in a smartphone
3 is a diagram illustrating an example of a Web page display according to another embodiment of the present invention
Fig. 4 is an exemplary diagram of the measurement data format displayed on the web page of Fig. 3
5 is an explanatory diagram of an operation of the power measuring system according to the present invention
6A and 6B are flowcharts for explaining an example of a method of mass data transfer between a WIFI SoC and a main CPU
7 is a conceptual diagram of a power measuring wireless station system
도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시예에 대해서 설명한다.Exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1의 모식도에서 보는 것과 같이, 본 발명의 전력 계측 시스템의 한 구성요소인 전력 계측기(100)의 메인보드 기판에는 메인 CPU(10), 즉, 계측된 각종 전력 파라미터를 입력받아 계측 데이터를 생성하는 수단과, 별도의 WIFI 모듈(20)이 탑재된다. WIFI 모듈(20)은 크게, WIFI SoC(system on chip)(22)와 칩안테나(24)로 구성된다. CPU의 고유 기능과 무선랜 기능을 독립시키기 위하여 독립적인 WIFI SoC를 사용하여 하드웨어 회로를 설계하였다. 왜냐하면 무선랜 본연의 기능으로 인하여 CPU에 부담을 주지 않기 위하여서이다. As shown in the schematic diagram of FIG. 1, the
한 실시형태에서, WIFI SoC(22)에 내장되는 펌웨어를 이용하여 무선랜을 통한 AP(access point) 모드 기능을 구현할 수 있다. 또한 이에 상응하여 간단하게 구성가능한 어플리케이션 소프트웨어를 스마트폰이나 타블렛 컴퓨터, 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC에 설치하여 사용할 수 있다. 도 2에 스마트폰에 설치된 어플리케이션 소프트웨어를 이용하여 상기 무선랜 AP에 WIFI로 연결된 유저그래픽 인터페이스 화면을 나타내었다.In one embodiment, an access point (AP) mode function over a wireless LAN can be implemented using firmware embedded in the
도 3에 나타낸 다른 실시형태에서는, 전력 계측기(100) 내에 추가한 WIFI 모듈(20)이 웹서버 기능을 하도록 웹서버 구현 소프트웨어를 내장하여서 PC 또는 스마트폰(200)에 별도의 프로그램 설치없이 범용 인터넷 브라우저(30)를 이용하여서 전력 계측기(100)에 접속하여 웹서핑 형태로 계측 데이터를 확인하도록 한다. 이러한 실시형태에서는 도 2의 방식보다도 더욱 구체적이고 다양한 형태의 계측 데이터 확인이 가능해진다. 도 4는 PC의 브라우저를 통해 계측 데이터의 다양한 형태를 표시한 것을 예시하고 있다.In another embodiment shown in FIG. 3, a web server implementation software is built in the
한편, WIFI SoC(22)에는, 전력 계측 프로토콜인 COMTRADE 포맷(Common format for Transient Data Exchange for power systems)으로의 변환 수단이 포함될 수 있다. 이 개념은 도 5에 나타내었는데, 메인 CPU(10)로부터 수신한 계측 데이터를 WIFI 모듈(20) 또는 WIFI SoC(22)에서 COMTRADE 포맷으로 변환하여, 전력 계측기(100)에 접속하는 클라이언트, 즉, 스마트폰(200)에 COMTRADE 포맷의 파일을 전송할 수 있도록 한다. 이는 WIFI 모듈에 내장되는 펌웨어의 수정 및 추가에 의하여 구현 가능하다. Meanwhile, the
또한, 기존 WIFI SoC의 AT-COMMAND 인터페이스 방식 대신에 많은 계측 데이터를 효율적으로 전달할 수 있도록 도 6a, b에 나타낸 것과 같은 대용량 데이터 전송을 위한 프로토콜을 사용할 수 있다. Also, in order to efficiently transmit a large amount of measurement data in place of the AT-COMMAND interface method of the existing WIFI SoC, a protocol for large capacity data transmission as shown in FIGS. 6A and 6B can be used.
도 6a에 나타낸 프로토콜에서, 계측부의 메인 CPU에서 WIFI SoC(22)로의 대량의 데이터 전송방법의 일례를 설명하면 다음과 같다. An example of a method of transferring a large amount of data from the main CPU of the measuring unit to the
1. WIFI SoC는 계측 데이터 업데이트 주기가 되었으면 메인 CPU에 블록데이터 전송을 시작하라고 명령하고 블록 전송 저장 상태 플래그의 모든 비트(128비트)를 0으로 초기화한다.1. The WIFI SoC instructs the main CPU to start block data transfer and initialize all bits (128 bits) of the block transfer storage status flag to 0 when the measurement data update cycle is reached.
2. 블록데이터 전송명령을 받은 메인 CPU는 WIFI SoC에 명령 수신 응답을 보낸다. 이 때 전체 데이터 사이즈를 상대방에게 알려 준다.2. The main CPU receives the block data transfer command and sends a command reception response to the WIFI SoC. At this time, it notifies the other party of the total data size.
3. 메인 CPU는 전체 전송 데이터를 16byte 단위로 그룹화한다. (한번에 보낼수 있는 최대 데이터사이즈는 128*16byte = 2 block으로 정의한다. 여기서 각 16byte 데이터는 하나의 시퀀스데이터라고 정의한다. 즉 128개의 시퀀스데이터가 최대 전송가능 사이즈이다.)3. The main CPU groups the entire transfer data in units of 16 bytes. (The maximum data size that can be sent at one time is defined as 128 * 16 bytes = 2 blocks, where each 16 byte data is defined as one sequence data, ie 128 sequence data is the maximum transferable size.)
4. 메인 CPU는 16byte 단위의 데이터를 0번 시퀀스데이터(16byte)부터 보낸다. 이 때 16byte 데이터의 앞에는 헤더(header)를 두어 현재 전송되는 데이터가 몇 번 시퀀스데이터인지 상대방이 알 수 있게 한다.4. The main CPU sends data of 16 bytes in sequence from 0 sequence data (16 bytes). At this time, a header is placed in front of the 16-byte data to allow the other party to know how many times the currently transmitted data is sequence data.
5. WIFI SoC는 수신되는 시퀀스데이터의 헤더를 보고 현재 시퀀스데이터의 위치를 인지하고 저장한다. WIFI SoC는 블록 저장 상태 플래그의 해당 시퀀스 비트를 1로 세트 한다.5. The WIFI SoC recognizes and stores the position of the current sequence data by looking at the header of the received sequence data. The WIFI SoC sets the corresponding sequence bit of the block storage status flag to one.
6. 메인 CPU는 WIFI SoC로부터 특별한 응답을 기다리지 않고 연속적으로 시퀀스데이터를 전송한다.6. The main CPU sends the sequence data continuously without waiting for a special response from the WIFI SoC.
7. WIFI SoC는 최종 시퀀스데이터가 수신된 후 5 msec 동안 기다리고 더 이상 수신되는 시퀀스데이터가 없다면 자신의 블록 전송 저장 상태 플래그를 메인 CPU에 전송한다.7. The WIFI SoC waits 5 msec after the last sequence data is received and sends its block transfer storage status flag to the main CPU if there is no more sequence data to be received.
8. 메인 CPU는 WIFI SoC로부터 전송받은 블록 전송 저장 상태 플래그를 확인하여 128비트 모두 1로 세팅되어 있으면 전체 전송이 성공한 것으로 인지하고 블록 데이터 송신 종료 명령을 WIFI SoC로 전송하고 통신을 종료 한다. 그리고 만약 WIFI SoC로부터 전송받은 블록 전송 저장 상태 플래그에 1이 아닌 비트가 있다면 해당 비트에 대응하는 시퀀스데이터를 다시 전송한다. 그리고 7번 단계를 반복한다.8. The main CPU checks the block transmission storage status flag received from the WIFI SoC. If all 128 bits are set to 1, the main CPU recognizes that the entire transmission is successful, and transmits a block data transmission end command to the WIFI SoC and terminates the communication. If there is a non-1 bit in the block transmission storage state flag received from the WIFI SoC, the sequence data corresponding to the corresponding bit is transmitted again.
도 6b는 WIFI SoC(22)에서 메인 CPU로의 대량 데이터 전송방법의 일례를 나타낸다.6B shows an example of a method of mass-data transfer from the
1. WIFI SoC는 CPU에 전송해야 할 대량의 데이터가 있으면 블록데이터전송을 시작한다는 명령과 함께 전체 전송 데이터 사이즈를 전송한다.1. The WIFI SoC transmits the total transmission data size with the command to start the block data transmission if there is a large amount of data to be transmitted to the CPU.
2. 블록데이터를 전송한다는 명령과 전체 데이터 사이즈를 전송 받은 메인 CPU는 블록데이터 전송이 시작될 것이라는 것을 인지하고 블록 전송 저장 상태 플래그의 모든 비트(128비트)를 0으로 초기화 하고 수신모드에 진입한다.2. The main CPU which receives the command to transmit block data and the whole data size receives the acknowledgment that the block data transmission is to be started and initializes all the bits (128 bits) of the block transmission storage state flag to 0 and enters the reception mode.
3. WIFI SoC는 전체 전송 데이터를 16byte 단위로 그룹화한다. (한번에 보낼수 있는 최대 데이터사이즈는 128*16byte = 2 block으로 정의한다. 여기서 각 16byte 데이터는 하나의 시퀀스데이터라고 정의한다. 즉 128개의 시퀀스데이터가 최대 전송가능 사이즈이다.)3. The WIFI SoC groups the entire transmission data into 16-byte units. (The maximum data size that can be sent at one time is defined as 128 * 16 bytes = 2 blocks, where each 16 byte data is defined as one sequence data, ie 128 sequence data is the maximum transferable size.)
4. WIFI SoC는 16byte 단위의 데이터를 0번 시퀀스데이터(16byte)부터 보낸다. 이 때 16byte 데이터의 앞에는 헤더(header)를 두어 현재 전송되는 데이터가 몇 번 시퀀스데이터 인지 상대방이 알 수 있게 한다.4. WIFI SoC sends data of 16 byte unit from 0 sequence data (16 bytes). At this time, a header is placed in front of the 16-byte data to allow the other party to know how many times the currently transmitted data is sequence data.
5. 메인 CPU는 수신하는 시퀀스데이터의 헤더를 보고 현재 시퀀스데이터의 위치를 인지하고 저장한다. 메인 CPU는 해당 블록 전송 저장 상태 플래그의 해당 시퀀스 비트를 1로 세트한다.5. The main CPU recognizes and stores the position of the current sequence data by looking at the header of the received sequence data. The main CPU sets the corresponding sequence bit of the block transfer storage state flag to 1.
6. WIFI SoC는 메인 CPU로부터 특별한 응답을 기다리지 않고 연속적으로 시퀀스데이터를 전송한다.6. The WIFI SoC transmits sequence data continuously without waiting for a special response from the main CPU.
7. 메인 CPU는 최종 시퀀스데이터가 수신된 후 5 msec 동안 기다리고 더 이상 수신되는 시퀀스데이터가 없다면 자신의 블록 전송 저장 상태 플래그를 WIFI SoC에 전송한다.7. The main CPU waits 5 msec after the last sequence data is received and sends its block transfer storage status flag to the WIFI SoC if there is no more sequence data to be received.
8. WIFI SoC는 메인 CPU로부터 전송받은 블록 전송 저장 상태 플래그를 확인하여 128비트 모두 1로 세팅되어 있으면 전체 전송이 성공한 것으로 인지하고 블록 데이터 송신 종료 명령을 메인 CPU로 전송하고 통신을 종료한다. 그리고 만약 메인 CPU로부터 전송받은 블록 전송 저장 상태 플래그에 1이 아닌 비트가 있다면 해당 비트에 대응하는 시퀀스데이터를 다시 전송한다. 그리고 7번 단계를 반복한다.8. The WIFI SoC checks the block transmission storage status flag received from the main CPU. If all 128 bits are set to 1, the WIFI SoC recognizes that the entire transmission is successful and sends a block data transmission end command to the main CPU and terminates the communication. If there is a non-1 bit in the block transfer storage state flag received from the main CPU, the sequence data corresponding to the corresponding bit is transmitted again.
한편, 도 7에 나타낸 것과 같이, 상술한 전력 계측기(100) 다수를 유선 또는 무선 공유기(300)를 사용하여 연결하여서, 이동통신 기기 또는 PC(도 7에 도시하지 않음)에서 인터넷을 통해 다수의 전력 계측기에 무선 접속하여 다수의 전력 계측기(100)로부터 계측 데이터를 전송받고 전력 계측기(100)를 제어하는 무선 스테이션 기능을 구현하는 것이 가능하다. 이렇게 다수의 전력 계측기(100)로써 무선 스테이션을 구축함으로써 향후 발전할 사물인터넷(Internet of things)의 기초가 될 수 있을 것이다. 7, many of the above-described
보다 명확한 이해를 위한 정리 차원에서, 본 발명에 따라 관리자 또는 검사자가 무선랜 WIFI를 통하여 전력 계측 시스템을 이용하여 계측 데이터를 확인하는 방법을 다음과 같이 설명한다. In order to understand more clearly, a method of confirming measurement data using a power measurement system through a wireless LAN WIFI by an administrator or an inspector according to the present invention will be described as follows.
1. 관리자 또는 검사자는 스마트폰 또는 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC를 통해 무선랜 전력 계측기에 접속(이때 무선랜 전력 계측기는 AP모드로 동작함)1. The manager or the inspector is connected to the wireless LAN power meter through a mobile communication device such as a smart phone or a notebook computer or a PC (in this case, the wireless LAN power meter operates in the AP mode)
2. WIFI 모듈에서 접속절차를 확인하고 접속을 허락2. Check the connection procedure in the WIFI module and allow access
3. 계측부에서 출력되는 계측 데이터들을 제어부에서 WIFI부에 전달하기 시작3. The measurement data output from the measurement unit is transmitted from the control unit to the WIFI unit
4. 관리자 또는 검사자가 스마트폰이나 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC를 통하여 데이터 요청을 시작4. The administrator or the inspector starts requesting data through a mobile communication device such as a smart phone or a notebook computer or a PC
5. WIFI 모듈에서는 데이터 요청이 데이터 범위를 넘거나 유효하지 않는지를 확인5. The WIFI module checks whether the data request exceeds the data range or is invalid.
6. 관리자 또는 검사자의 데이터 요청이 데이터 범위를 넘거나 유효하지 않으면 에러코드를 전송6. If an administrator or tester's data request exceeds the data range or is invalid, send an error code
7. 관리자 또는 검사자의 데이터 요청이 합당하다면 해당 요청의 응답에 상응한 계측 데이터를 전송7. If the administrator or tester's data request is reasonable, send the corresponding measurement data to the response of the request.
또한, 무선랜 WIFI를 통하여 전력 계측기의 웹서버에 접속하여 데이터를 확인하는 방법을 다음과 같이 설명한다. In addition, a method of confirming data by connecting to a web server of a power meter through a wireless LAN WIFI will be described as follows.
1. 관리자 또는 검사자는 스마트폰 또는 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC를 통해 무선랜 전력 계측기에 접속1. The administrator or the inspector is connected to the wireless LAN power meter through a mobile communication device such as a smart phone or a notebook computer or a PC
2. WIFI 모듈에서 접속절차를 확인하고 접속을 허락2. Check the connection procedure in the WIFI module and allow access
3. 계측부에서 출력되는 계측 데이터들을 제어부에서 WIFI부에 전달하기 시작3. The measurement data output from the measurement unit is transmitted from the control unit to the WIFI unit
4. WIFI 모듈에서는 수신한 계측 데이터를 이용하여 웹페이지를 구성4. The WIFI module uses the received measurement data to construct a web page
5. 관리자 또는 검사자가 스마트폰이나 노트북 등의 이동통신 기기 또는 PC의 범용 인터넷 브라우저를 실행5. If the administrator or the inspector runs a general-purpose Internet browser on a mobile communication device such as a smart phone or a notebook computer or a PC
6. 관리자 또는 검사자는 무선랜 전력 계측기의 웹사이트에 접속6. The administrator or the inspector can access the website of the wireless LAN power meter.
7. 관리자 또는 검사자는 무선랜 전력 계측기 웹사이트에서 원하는 계측 데이터를 확인7. The administrator or the inspector confirms the desired measurement data on the WLAN power meter website
Claims (4)
상기 전력 계측기는, 계측된 적어도 하나 이상의 전력 파라미터를 입력받아 계측 데이터를 생성하는 메인 CPU; 상기 메인 CPU에서 생성된 계측 데이터를 상기 이동통신 기기 또는 PC로 무선 전송하기 위한 무선랜 AP 기능을 하는 펌웨어를 내장하는 WIFI SoC와, 상기 계측 데이터를 WIFI SoC로부터 상기 이동통신 기기 또는 PC로 무선 전송하고 상기 이동통신 기기 또는 PC와 통신하는 칩안테나를 포함하는 WIFI 모듈을 포함하고,
상기 이동통신 기기 또는 PC는 상기 무선랜 AP에 의해서 상기 WIFI 모듈로부터 상기 계측 데이터를 수신하고 상기 전력 계측기와의 통신을 수행하는 어플리케이션 소프트웨어를 포함하되,
상기 WIFI 모듈의 WIFI SoC는 상기 CPU와 분리되어 독립적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.A power measuring system for remotely monitoring a power meter in real time, including a power meter for measuring and analyzing the power state and power quality, and a mobile communication device or a PC communicating wirelessly with the power meter,
Wherein the power meter comprises: a main CPU for receiving measured at least one power parameter and generating measurement data; A WIFI SoC that incorporates firmware that functions as a wireless LAN AP for wirelessly transmitting measurement data generated by the main CPU to the mobile communication device or a PC; and a wireless communication module for wirelessly transmitting the measurement data from the WIFI SoC to the mobile communication device or the PC And a WIFI module including a chip antenna communicating with the mobile communication device or the PC,
Wherein the mobile communication device or the PC includes application software for receiving the measurement data from the WIFI module by the WLAN AP and performing communication with the power meter,
Wherein the WIFI SoC of the WIFI module is independent from the CPU.
상기 전력 계측기는, 계측된 적어도 하나 이상의 전력 파라미터를 입력받아 계측 데이터를 생성하는 메인 CPU; 상기 이동통신 기기 또는 PC에서 범용 인터넷 브라우저를 통해 무선 접속시에 상기 메인 CPU에서 생성된 계측 데이터를 상기 이동통신 기기 또는 PC로 무선 전송하기 위하여 상기 메인 CPU로부터 수신한 상기 계측 데이터를 처리 및 표시하는 웹페이지를 구성하는 수단을 내장하는 WIFI SoC와, 상기 계측 데이터를 WIFI SoC로부터 상기 이동통신 기기 또는 PC로 무선 전송하고 상기 이동통신 기기 또는 PC와 통신하는 칩안테나를 포함하는 WIFI 모듈을 포함하고,
상기 이동통신 기기 또는 PC는 상기 전력 계측기의 WIFI 모듈의 WIFI SoC에 내장된 웹페이지 구성 수단에 상기 WIFI 모듈을 통해 접속하여 상기 전력 계측기와의 통신을 수행하는 범용 인터넷 브라우저를 포함하되,
상기 WIFI 모듈의 WIFI SoC는 상기 CPU와 분리되어 독립적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.A power measuring system for remotely monitoring a power meter in real time, including a power meter for measuring and analyzing the power state and power quality, and a mobile communication device or a PC communicating wirelessly with the power meter,
Wherein the power meter comprises: a main CPU for receiving measured at least one power parameter and generating measurement data; And processing and displaying the measurement data received from the main CPU to wirelessly transmit the measurement data generated in the main CPU to the mobile communication device or the PC when the mobile communication device or the PC establishes wireless connection through the general Internet browser And a WIFI module including a WIFI SoC that incorporates means for constructing a web page and a chip antenna for wirelessly transmitting the measurement data from the WIFI SoC to the mobile communication device or PC and communicating with the mobile communication device or PC,
And a general-purpose Internet browser that connects to the web page composing unit built in the WIFI SoC of the WIFI module of the power meter through the WIFI module and performs communication with the power meter,
Wherein the WIFI SoC of the WIFI module is independent from the CPU.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150141331A KR101624734B1 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | An electric power measuring system with wireless connection function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150141331A KR101624734B1 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | An electric power measuring system with wireless connection function |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150065930A Division KR101579057B1 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Measured data transmissiion method in an wireless connected electricity measuring apparatus |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=56104889
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| KR1020150141331A KR101624734B1 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | An electric power measuring system with wireless connection function |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101624734B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109975609A (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-05 | 南京维丽森无损检测有限公司 | A kind of Automatic meter reading system based on Internet of Things |
| CN110749786A (en) * | 2019-09-24 | 2020-02-04 | 国电南瑞科技股份有限公司 | Transmission line distributed fault diagnosis system suitable for power internet of things |
Citations (3)
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| KR100637805B1 (en) | 2006-03-30 | 2006-10-24 | 주식회사 루텍 | Power status analyzer |
| KR101255843B1 (en) * | 2012-01-09 | 2013-04-17 | 자바무선기술(주) | System for management of elctrical power energy |
| KR101319449B1 (en) | 2013-05-28 | 2013-10-16 | (주) 에코센스 | Power measurement apparatus to accomplish a wireless routing |
-
2015
- 2015-10-08 KR KR1020150141331A patent/KR101624734B1/en active IP Right Grant
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