KR101769624B1 - Ｑｒ 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법 - Google Patents

Ｑｒ 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법 Download PDF

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Abstract

원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 원격검침 시스템은, 복수의 수용가의 전력사용량을 계량하고 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 갖는 복수의 계량기; 상기 복수의 계량기와 연결되고 상기 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상이한 QR 코드를 갖는 변압기; 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 배전선로를 도시한 배전도면을 관리하는 배전도면 관리부; 및 상기 복수의 계량기의 QR 코드, 상기 변압기의 QR 코드를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 생성된 대응 데이터를 포함하는 데이터 관리부를 포함한다.

Description

ＱＲ 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법{Remote meter reading system and method for configuring remote meter reading network using QR code}
본 발명은 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법에 관한 것으로서, 특히 데이터 집중 장치가 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 텔레비전(TV) 또는 스마트폰으로 확인할 수 있도록 함으로써, 전기 요금 관리가 용이하고, 복수의 계량기와 변압기가 각각 QR 코드를 가지고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 배전도면과 일치화시킴으로써, 원격검침망의 오류를 쉽게 확인할 수 있어 원격검침망을 용이하게 구성하고 관리할 수 있는 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법에 관한 것이다.
범지구적 기후 변화에 따른 이상 한파 등으로 저소득층을 중심으로 전기난로, 전기장판 등의 사용이 급증하면서 전기요금 누진제에 따라 평소의 10배 가까이 전기요금이 청구되는 등 소위 요금폭탄이 큰 사회문제가 되고 있다.
이와 같은 요금폭탄이 예상될 경우 이를 사전에 에너지 소비자에게 알려주거나, 본인의 집에서 어느 정도의 에너지를 사용하고 있는지, 현재까지 사용한 에너지사용량에 대한 요금은 얼마나 될지 등을 수시로 확인하게 하는 방법으로는 계량기와 디스플레이 장치(IHD: In Home Display)간에 통신을 연결시켜서 계량기에서 디스플레이 장치로 관련 정보를 표시하는 방식이 보편적이다. 그러나 이 경우 처마 밑 등 외벽에 설치된 각각의 계량기로부터 거실 등에 설치된 디스플레이 장치로 요금 정보, 사용량 정보 등 다양한 정보를 자발적이고 원하는 시간에 전송시키기 위해서, 계량기는 통신기기뿐 아니라, 관련 정보를 처리하기 위하여 고기능의 부품 및 프로그램이 장착되어야 하며, 상기 디스플레이장치도 계량기로부터 전송된 정보를 수신하고 표시하기 위해서는 관련 통신기능 등을 구비하여야 하므로 스마트그리드를 구현하는데 천문학적인 비용이 소요될 것으로 예상된다.
또한 이러한 다양한 서비스의 기반(인프라)이 되는 전국의 약 1,800만 가구 대상의 원격검침용 전력선통신망의 설계 시에는 반드시 현장에서 저압 배전선로 계통을 고려한 기술검토, 도면을 이용한 수작업 설계, 현장 정밀 실사 등으로 많은 시간과 인력이 소요되고 있다. 산업 전반적으로 첨단기술을 활용한 설계자동화가 진행되고 있지만 전력선통신망 설계분야는 여러 가지 전파특성 등의 전력선통신의 기술적 특성상 완벽한 설계 자동화는 어려운 측면이 있다.
계량기의 데이터를 원격에서 통신망을 이용하여 수집하는 방법으로는 저압 배전선로 구간 즉 변압기부터 수용가의 계량기까지는 별도의 통신망을 구성하지 않고 기존의 전기선을 이용하는 전력선통신방식(PLC: Power Line Communication)을 적용하고 변압기부터 검침서버까지는 광통신망이나 무선망을 이용하는 방식, 즉 별도의 간선망 방식이 주로 사용된다.
이럴 경우 변압기 측에는 전력선통신모듈이 내장된 데이터 집중 장치(DCU : Data Concentration Unit)를 설치하고 계량기측에도 DCU와의 통신을 위한 전력선 모뎀을 설치하여 계량데이터를 전력선을 통해 데이터 집중장치에 전송하고, DCU에서는 이렇게 수집된 데이터를 간선망을 통해 서버 측으로 전송하게 된다.
이렇듯 DCU의 역할은 전력선통신의 핵심장치로써 예하에 물려있는 수십대의 계량기측 모뎀과 아주 짧은 시간내에 통신을 하여야 하므로 DCU는 항상 물려있는 계량기의 관련정보 및 통신모뎀 정보를 가지고 있어야 하며, 이 정보 또한 원격에 있는 서버에서도 가지고 있어야만 통신망 개통이 가능하여 원격검침을 할 수 있다.
보통 이런 경우 모든 장치(서버-DCU-모뎀-계량기)가 설치된 후 전원이 투입되면 모뎀의 주소(IP 주소 및 MAC 주소)는 자동으로 DCU로 전달되어 DCU 내부의 메모리에 등록되고, DCU는 등록된 모뎀 주소를 서버로 전송하고, 서버에서는 원격검침 고객 데이터베이스(고객 및 계량기 번호)와 모뎀 주소를 일치시키게 된다. 일반적으로 이러한 자동등록 절차는 성공률이 70~80% 정도이며 나머지 20~30%는 모뎀 및 DCU를 설치한 후, 서버에서 자동등록이 안된 개소를 확인한 후, 자동등록이 안된 현장에 일일이 방문하여 수동으로 DCU에 등록작업을 하여야 한다. 이럴 경우 변압기 하단에 설치된 DCU에 케이블이나 무선통신을 연결하여 노트북으로 데이터베이스 작업을 하게 된다. 이렇듯 원격검침망을 수동으로 개통하는 데에는 시간과 인력이 많이 소요된다. 정부의 스마트그리드 정책에 의거 전체 88만대의 변대주에 DCU를 설치시 약 70%에 해당되는 약 26만대는 이렇게 현장을 방문하여 수동으로 개통작업을 해야 하는 행위가 불가피할 것으로 예상된다.
본 발명의 목적은 데이터 집중 장치가 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 텔레비전(TV) 또는 스마트폰으로 확인할 수 있도록 함으로써, 전기 요금 관리가 용이하고, 복수의 계량기와 변압기가 각각 QR 코드를 가지고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 배전도면과 일치화시킴으로써, 원격검침망의 오류를 쉽게 확인할 수 있어 원격검침망을 용이하게 구성하고 관리할 수 있는 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원격검침 시스템은, 복수의 수용가의 전력사용량을 계량하고 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 갖는 복수의 계량기; 상기 복수의 계량기와 연결되고 상기 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상이한 QR 코드를 갖는 변압기; 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 배전선로를 도시한 배전도면을 관리하는 배전도면 관리부; 및 상기 복수의 계량기의 QR 코드, 상기 변압기의 QR 코드를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 생성된 대응 데이터를 관리하는 데이터 관리부를 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 데이터 관리부는, 스마트폰이 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 QR 코드를 인식하여 스마트폰 앱 서버를 통해 전송하면, 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하는지 확인하여 일치하지 않으면 일치하도록 상기 대응 데이터를 수정할 수 있다.
이 때, 상기 배전도면 관리부는, 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 배전도면을 수정할 수 있다.
이 때, 상기 데이터 집중 장치는, 상기 복수의 계량기와 통신하여 복수의 계량기의 전력사용량을 수신하고, 전기 요금 및 상기 전력사용량을 송신하는 모뎀부; 및 전기 요금표와 상기 복수의 계량기의 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고, 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 상기 데이터 수신 장치로 송신하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 데이터 수신 장치는, 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 수신하여 각 수용가의 TV에 표시하도록 하는 셋톱 박스 또는 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 수신하여 해당 스마트폰으로 송신하는 스마트폰 앱 서버일 수 있다.
이 때, 상기 데이터 집중 장치는, 상기 각 수용가의 TV로부터 수집된 여론조사 결과를 상기 셋톱 박스로부터 수신하여 방송사 여론조사 서버로 송신할 수 있다.
이 때, 상기 데이터 집중 장치는, 스마트폰이 상기 복수의 계량기 중 어느 하나의 QR 코드를 인식하면, QR 코드가 인식된 계량기의 전력사용량을 수신하여, 상기 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 상기 스마트폰 앱 서버로 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원격검침망 구성 방법은, 복수의 수용가의 전력사용량을 계량하는 복수의 계량기에 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 할당하는 단계; 상기 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치를 포함하는 변압기에 상기 복수의 계량기와 상이한 QR 코드를 할당하는 단계; 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 배전선로를 도시한 배전도면을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 대응 데이터를 생성하는 단계를 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 원격검침망 구성 방법은, 스마트폰이 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 QR 코드를 인식하여 스마트폰 앱 서버를 통해 전송하는 단계; 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하는지 확인하는 단계; 및 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 대응 데이터를 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 원격검침망 구성 방법은, 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 배전도면을 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 집중 장치가 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 텔레비전(TV) 또는 스마트폰으로 확인할 수 있도록 함으로써, 전기 요금 관리가 용이하고, 복수의 계량기와 변압기가 각각 QR 코드를 가지고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 배전도면과 일치화시킴으로써, 원격검침망의 오류를 쉽게 확인할 수 있어 원격검침망을 용이하게 구성하고 관리할 수 있는 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템 및 원격검침망 구성 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래 원격검침 시스템에서 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침망 구성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침망 구성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템(100)은 원격검침의 결과인 전기 요금 및 전력사용량을 데이터 수신 장치(200)로 송신하게 된다. 데이터 수신 장치(200)는 셋톱 박스(set top box) 또는 스마트폰 앱 서버(smart phone app server)일 수 있다. 데이터 수신 장치(200)의 종류에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템(100)의 동작 실시예는 도 2에서 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템(100)은 계량기(101), 변압기(102), 배전도면 관리부(103) 및 데이터 관리부(104)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템은 일 실시예에 따른 것이고 도 1에 도시된 블록들은 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
계량기(101)는 전기를 사용하는 수용가의 전력사용량을 계량한다. 계량기(101)는 복수의 수용가에 구비된 복수의 계량기(101)일 수 있으며 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 가질 수 있다. QR 코드는 가로, 세로 두 방향으로 정보를 가지는 코드로서, 두 방향으로 정보를 가짐으로써 한 방향으로만 정보를 가지고 있는 바코드에 비해 기록할 수 있는 정보량을 비약적으로 증가시킨 코드이다. QR 코드를 통해 모바일쿠폰, 점포정보, 기업사이트 정보 등 다양한 형태로 활용되고 있으며, 나아가 개개인이 필요한 정보를 담아 배포하고, 스마트폰을 이용하여 쉽게 인식하는 등 개인적인 정보를 담아 손쉽게 활용하는 또 하나의 정보 매체로서 주목받고 있다. 계량기(101)의 QR 코드는 요금고지서에 부착되어 있는 QR 코드와 동일한 것일 수 있다.
변압기(102)는 발전소에서 생산된 전기가 고압이므로 수용가에 공급하기 위해 저압으로 변환한다. 그리고 변압기(102)는 상기 수용가의 계량기와 연결되고 계량기(101)로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치(DCU: Data Concentration Unit)(미도시)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 DCU는 상기 복수의 계량기와 통신하여 복수의 계량기의 전력사용량을 수신하고, 전기 요금 및 상기 전력사용량을 송신하는 모뎀부(미도시) 그리고 전기 요금표와 상기 복수의 계량기의 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고, 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 상기 데이터 수신 장치로 송신하도록 제어하는 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원격검침 시스템(100)에서 상기 DCU는 복수의 계량기(101)의 데이터를 처리할 수 있는데 이를 통해 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
종래에는 일명 스마트미터(smart meter)라고 해서 스마트그리드 개념을 일찍부터 정립한 미국 및 유럽에서 주로 사용하는 원격검침 방식이 있었다. 이 방식에 따르면 전력사용량, 가스사용량 등을 요금으로 환산하여 계량기에 장착된 LCD(Liquid Crystal Display)에 사용량 및 요금을 표시하거나 모뎀을 이용하여 집 안의 거실 등에 설치된 별도의 디스플레이장치(IHD: In Home Display)에 사용량 및 요금을 표시하여 고객이 수시로 계량기를 확인할 수 있게 한다. 이런 경우 계량기는 단순히 전력사용량을 나타내 주는 것뿐 아니라 요금 테이블을 내장하여 계량값과 요금표를 이용하여 요금으로 환산하게 하거나, 집 안의 모뎀과 통신을 하면서 IHD에 요금을 표출하기 위하여 고성능의 프로세서 및 메모리를 장착하고 있어야 하므로 계량기측에서 계량기 외에 별도의 프로세서 비용이 투입되어야 하는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 방식과 원리는 유사하지만 최근에 많이 사용되는 방식으로 가정 내에 일종의 게이트웨이(Gateway)를 설치하여 계량기에서 오는 계량데이터나 요금정보를 직접 변환하여 무선방식을 이용하여 IHD에 표시해 주는 방식이 있다. 상기 게이트웨이는 PLC 등 유선모뎀 및 지그비(ZigBee) 등 무선모뎀 2가지 모뎀을 장착하고 있다. 또한, 상기 게이트웨이는 각 통신방식별 데이터처리와 계량데이터의 환산을 위해 별도의 프로세서를 내장하고 있다. 게이트웨이를 도입한 이유는 계량기의 모뎀이 무선모뎀일 경우 상기와 같은 방식으로 통신망을 구성하게 되면 무선주파수가 벽을 통과하면서 상당한 감쇄가 일어나서 IHD에 제대로 된 데이터를 뿌려주는데 실패율이 높기 때문이다. 게이트 방식을 도입한 방식에 따르면 계량기측의 모뎀 및 가정내의 게이트웨이 모뎀을 일단 전력선통신(PLC)방식으로 사용하여 가정내까지 계량된 데이터를 손실없이 보내고 가정내의 게이트웨이에서 이 신호를 무선으로 변환하여 거실내의 5m 내외에 설치되어 있는 IHD에 데이터를 전달해 주게 된다. 이 방식의 단점은 계량기측에 들어가는 프로세서 등에 대한 별도 비용이 들 뿐아니라 게이트웨이를 구성하는데 상당한 비용이 투입되어야 하며, IHD 또한 무선모뎀을 내장하면서 이 모뎀을 구동하기 위한 건전지(Battery)를 장착하고 수시로 교체해 주어야 한다는 점이다.
다시 도 1로 돌아와서, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격검침 시스템(100)에서 변압기(102)의 DCU는 복수의 계량기(101)의 데이터를 처리할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 원격검침 시스템(100)에서 변압기(120)는 전력선통신(PLC: Power Line Communication) 모뎀 및 프로세서를 장착한 DCU를 설치하고, 이 DCU는 예를 들어, 약 20대에서 200대의 계량기와 통신을 하여 변압기에서 다수의 계량기의 전력사용량을 읽어 들인다. 이 때, DCU는 가지고 있는 요금표와 읽어 들인 약 20~200가구의 전력사용량 매치(Match) 시켜 요금으로 환산한 후 데이터 수신 장치(200)로 전송한다.
이러한 방식에 따르면, 약 200대 각각의 계량기마다 프로세서를 설치하거나 별도의 게이트웨이를 설치하여 비용이 많이 들어가는 종래의 방식의 단점을 보완할 수 있다.
한편, 변압기(102)도 계량기(101)와 마찬가지로 QR 코드를 가질 수 있으며, 계량기(101)와 구별을 위해 계량기(101)와는 상이한 QR 코드를 가지게 된다.
배전도면 관리부(103)는 계량기(101)와 변압기(102)의 배전선로를 도시한 배전도면을 관리한다. 배전도면은 계량기(101)와 변압기(102)가 실제 어떻게 연결되어 있는지를 나타낸 배전선로를 도시한 것이다. 배전도면을 통해 계량기(101)와 변압기(102)의 연결 관계를 한 눈에 파악할 수 있게 되며, 배전도면 관리부(103)는 이러한 배전도면을 생성, 수정 또는 삭제하는 등의 관리를 행하게 된다. 배전도면 관리부(103)는 배전도면 서버와 같은 형태일 수 있다.
데이터 관리부(104)는 계량기(101)의 QR 코드, 변압기(102)의 QR 코드를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 계량기(101)와 변압기(102)의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 생성된 대응 데이터를 포함한다. 계량기(101)와 변압기(102)의 계통 관계란, 특정 변압기(102) 밑에 어떤 계량기(101)들이 연결되어 있는지를 확인할 수 있는 상관 관계를 말한다. 계량기(101)가 복수일 경우, 복수의 계량기(101)와 변압기(102)는 각자 상이한 QR 코드를 가지고 있어서 QR 코드를 이용해서 식별 가능하므로, 이를 이용하면 계량기(101)와 변압기(102)의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시킬 수 있고, 데이터 관리부(104)는 이와 같은 대응을 통해 생성된 대응 데이터를 관리하게 된다. 일 실시예에서, 데이터 관리부(104)는 원격검침 서버에 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에서는 도 1에서의 데이터 수신 장치(200)의 종류에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템의 동작 실시예를 설명하도록 한다. 도 2에서 도 1과 참조 부호가 같은 구성요소는 동일한 구성요소를 나타내므로 이에 대한 설명은 도 1에서의 설명을 준용하도록 한다.
도 1에서 기술된 바와 같이, 데이터 수신 장치는 셋톱 박스(201) 또는 스마트폰 앱 서버(202)일 수 있다. 셋톱 박스(201)는 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 수신하여 각 수용가의 TV(203)에 표시하도록 하는 역할을 한다. 스마트폰 앱 서버(202)는 기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 수신하여 해당 스마트폰(204)으로 송신하는 역할을 한다.
먼저 데이터 수신 장치가 셋톱 박스(201)인 경우의 실시예를 설명하도록 한다. 각각의 계량기(101)에서 모뎀을 거쳐 변압기(102)의 DCU로 데이터가 전달되고 상기 DCU에서는 계량기(101)에서 전달되어 온 계량데이터를 요금으로 환산하여 가정 내에는 셋탑 박스(201)의 모뎀으로 보내고, 셋탑 박스(201)는 이를 TV(203) 화면에 표시하도록 한다. 화면에 표시하는 방법은 영상에서 자막으로 흐르게 하거나, 사전에 설정된 채널로 텔레비전 사용자가 리모콘 등으로 전환하게 되면 에너지 사용량, 요금 등 에너지관련 다양한 정보가 표시되게 할 수 있다.
다음으로 데이터 수신 장치가 스마트폰 앱 서버(202)인 경우의 실시예를 설명하도록 한다. DCU가 스마트폰 앱 서버(202)로 데이터를 보내면 고객은 원하는 시간에 스마트폰(204)으로 접속하여 DCU에 저장되어 있는 자신의 전력 관련 정보를 볼 수 있다. 이 때, 고객은 QR 코드를 이용하여 스마트폰(204)으로 접속할 수 있다. 즉, 고객이 스마트폰(204)을 통해 계량기(101) 중 어느 하나의 QR 코드를 인식하면, DCU는 QR 코드가 인식된 계량기(101)의 전력사용량을 수신하여, 상기 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 상기 스마트폰 앱 서버(202)로 송신하게 되고, 스마트 폰 앱 서버(202)는 이를 다시 스마트폰(204)으로 송신한다.
DCU는 계량기(101)로부터 일정한도 이상의 전력사용량이 수신되거나 일정한도 이상의 요금이 산출되는 경우 경고 메시지를 셋탑 박스(201) 또는 스마트폰 앱 서버(202)로 송신함으로써, 고객이 수용가의 TV(203)나 스마트폰(204)으로 상기 경고 메시지를 확인할 수 있도록 한다. 이를 통해, 수용가의 고객에게 전기요금 폭탄이 부과되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 이러한 DCU에서 TV로의 흐름을 이용하여 방송사에서는 여론 조사에도 활용이 가능할 것이다. 이 경우에 DCU는 상기 각 수용가의 TV(203)로부터 수집된 여론조사 결과를 셋톱 박스(201)로부터 수신하여 방송사 여론조사 서버(205)로 송신하는 역할을 한다. 즉 방송사에서는 모든 가정 또는 여론 표본 가정에 여론조사 문항을 방송사 여론조사 서버(205)을 통해서 보낼수 있는데, 데이터 흐름은 방송사 여론조사 서버(205)-변압기(102)-게량기(101)-셋톱 박스(201)-TV(203) 순으로 여론조사 문항이 전송되고 시청자는 리모콘으로 여론조사 문항에 답을 하게 된다. 이러한 여론조사 결과는 셋톱 박스(201)와 계량기(101)를 거쳐 변압기(102)의 DCU 프로세서를 경유하여 방송사 여론조사 서버(205)로 전송될 수 있다. 물론 이 경우에도 DCU에서는 텔레비전으로부터 오는 개별 가구의 IP 어드레스를 인식하여 여론조사 응답내용을 정확히 방송사 서버로 전달하는 역할을 할 수 있다. 즉 계량기 데이터는 전력회사 검침서버로 여론조사 결과는 방송사 여론조사 서버로 전달해야 하므로 각각의 계량기측, 텔레비전 측에는 별도의 주소(IP 어드레스)를 가지어 DCU에서 능동적으로 분류 및 전달하는 역할을 할 수 있어야 한다. 이에 따르면, 스마트그리드용으로 각 가정마다 구축하는 전력선통신(PLC)기반의 원격검침망을 여론조사에도 활용할 수 있어 그동안 대통령선거, 국회의원선거, 각종 사회적 이슈에 대한 여론 조사시 표본을 선정하여 시행하던 제한적인 여론조사 방식에서, 모든 가정을 대상으로 표본을 확대할 수 있게 된다. 또한, 전국 모든 가정에 PLC기반 원격검침망이 구축될 경우 전체 모집단(전국민)을 대상으로 하는 여론조사를 할 수 있어 여론의 향배를 파악하는 데 정확도를 높일 수 있다.
도 3은 종래 원격검침 시스템에서 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템에 대해 상세히 설명하였다. 본 발명의 일 실시예에 다른 QR 코드를 이용한 원격 검침 시스템은 QR 코드를 이용하여 종래 원격검침 시스템에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있게 되는데, 이를 설명하기 위하여 먼저 도 3을 참조하여 종래 원격검침 시스템에서 어떠한 문제점이 발생하게 되는지 설명하도록 한다.
종래에는 원격검침망을 설계시 사전에 변압기 식별자(ID), DCU 식별자(ID 또는 IP주소), 모뎀 식별자(IP주소 또는 MAC주소), 계량기 식별자(ID)를 파악한 후 각 변압기 예하의 물린 계량기와 일치시킨 데이터베이스를 서버 및 DCU에 수동으로 등록하는 작업을 해 왔다. 이러한 수동작업의 번거로움을 최소화 하기 위하여 원격검침망을 자동으로 구성하는 방법이 제안되었다. 즉, 먼저 DCU(302)와 계량기(303)측 모뎀의 전원을 투입하여 각 모뎀이 전력선통신 신호를 송출하면 각 계량기(303)측 모뎀은 전력선을 타고 상위단의 변압기(301)측으로 신호를 올려 보낸다. 이에 변압기(301)에 물려있는 DCU(302)는 이러한 계량기측 모뎀신호를 수신하여 변압기(301)의 DCU(302)에 예하에 물린 계량기(303)들의 주소를 자동으로 파악하고, DCU(302) 자신의 메모리에 등록하면서 통신망(304)을 통하여 원격검침 서버(305)측으로 전달하여 계량기 및 고객, 변압기 데이터베이스가 자동으로 일치시키는 작동을 하게 된다. 이러한 자동화된 흐름에 의해 모뎀 및 DCU 전원만 투입되면 바로 자동으로 주소들이 일치되어 현장에서의 별도의 주소 일치화 작업을 하지 않아도 되게 되었지만, 도 3와 같이 전력선통신의 특성상 계량기(303) 및 모뎀 정보는 전력선을 타고 변압기(301)의 DCU(302)측으로 가기도 하지만 각 변압기(301)마다 연결되는 조가선 또는 중성선(306)을 타고 인근의 다른 DCU까지 전달되어 인근의 다른 DCU에 동일한 모뎀 및 계량기 정보가 이중으로 등록되는 혼선이 발생하곤 한다. 이런 경우 원격검침 서버(305)에서는 데이터베이스 관리에 혼란이 발생할 뿐 아니라, 어떤 경우에는 이러한 오류를 모르고 넘어가는 일이 비일비재할 것으로 예상된다. 이러한 오류에 의하여 DCU(302)와 연결된 변압기(301) 예하의 계량기(303) 숫자가 실제로 물린 계량기보다 많아져서 도전감시(위약고객 감시), 변압기 부하감시 등에서 정확도가 떨어진다. 왜냐하면 조가선 또는 중성선(306)을 통해 다른 변압기측의 계량기 데이터가 올라올 경우 변압기(301)에 과부하가 걸린 것으로 판단하거나, 고객측에서 누전 등이 발생하고 있다고 잘못 판정할 수 있기 때문이다.
도 3에서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 1 및 도 2에서 설명한 QR 코드를 이용한 원격검침 시스템의 배전도면 관리부(103) 및 데이터 관리부(104)는 일치화 작업을 거치게 된다. 구체적으로 설명하면, 일치화 작업은 조가선을 통한 이중등록, 배전도면서버의 데이터베이스 오류, 원격검침서버에서의 데이터베이스 입력과정에서 발생하는 휴먼에러(Human Error), 1개의 계량기가 자기가 속해있는 변압기(DCU측)가 아닌 다른 변압기(DCU 측)에 등록된 것으로 원래부터 배전도면에 잘 못 기입(일반적으로 약 3%의 오류를 나타냄)되어 있을 경우에 대처하기 위한 것이다.
이를 위해, 사용자가 스마트폰을 통해 복수의 계량기(101) 및 변압기(102)의 QR 코드를 인식하여 스마트폰 앱 서버를 통해 데이터 관리부(104)에 전송하게 된다. 그 다음, 데이터 관리부(104)는 복수의 계량기(101) 및 변압기(102)의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하는지 확인하게 되고, 일치하지 않으면 일치하도록 데이터 관리부(104)의 대응 데이터를 수정하게 된다. 그리고 배전도면 관리부(103)는 복수의 계량기(101) 및 변압기(102)의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 배전도면을 수정할 수 있다. 이와 같은 과정을 거쳐, 복수의 계량기(101) 및 변압기(102)의 계통 관계를 일치시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침망 구성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침망 구성 방법이 시작되면, 복수의 수용가의 전력사용량을 계량하는 복수의 계량기에 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 할당하게 된다(S401). 이러한 계량기의 QR 코드는 요금고지서에 부착되어 있는 QR 코드와 동일한 것일 수 있다.
그리고 나서, 변압기에 상기 복수의 계량기와 상이한 QR 코드를 할당한다(S402). 상기 변압기는 상기 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치를 포함할 수 있다.
상기 복수의 계량기와 상기 변압기에 QR 코드를 할당하고 나면(S401, S402), 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 배전선로를 도시한 배전도면을 생성한다(S403). 그리고 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 대응 데이터를 생성한다(S404).
도 4에 도시된 QR 코드를 이용한 원격검침망 구성 방법은 도 1에 도시된 원격검침 시스템과 유사한 구성을 가지므로 특별한 언급이 없는 한 도 1에서의 설명이 그대로 준용된다. 도 4에서도 도 1에서와 마찬가지로 도 4에 도시된 순서도의 각 단계들은 모든 단계가 필수 단계는 아니며, 다른 실시예에서 일부 단계가 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 또한, 순서도의 각 단계는 도시된 순서에 한정되지 않으며, 필요에 따라 순서가 수정 또는 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 원격검침망 구성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에서는 도 3에서 설명한 종래 원격검침 시스템의 설계시 문제점을 해결하기 위한 일치화 작업을 설명하기 위한 것으로서, 도 4에서 설명한 원격검침망 구성 방법의 모든 단계가 이루어진 후에 도 5의 단계들이 이루어질 수 있다.
먼저 스마트폰이 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 QR 코드를 인식하여 스마트폰 앱 서버를 통해 전송하게 된다(S501). 이를 거치면 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계를 파악할 수 있게 된다. 그리고 나서, 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하는지 확인한다(S502).
단계(S502)에서 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 대응 데이터를 수정하고(S503), 일치하도록 상기 배전도면을 수정한다(S504).
단계(S502)에서 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하면, 상기 대응 데이터나 상기 배전도면의 수정없이 일치화 작업이 종료되게 된다.
전술한 원격검침망 구성 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

Claims (10)

  1. 복수의 수용가의 전력사용량을 계량하고 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 갖는 복수의 계량기;
    상기 복수의 계량기와 연결되고 상기 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상이한 QR 코드를 갖는 변압기;
    상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 배전선로를 도시한 배전도면을 관리하는 배전도면 관리부; 및
    상기 복수의 계량기의 QR 코드, 상기 변압기의 QR 코드를 포함하고, 상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 생성된 대응 데이터를 관리하는 데이터 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 관리부는,
    스마트폰이 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 QR 코드를 인식하여 스마트폰 앱 서버를 통해 전송하면, 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하는지 확인하여 일치하지 않으면 일치하도록 상기 대응 데이터를 수정하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 배전도면 관리부는,
    상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 배전도면을 수정하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 집중 장치는,
    상기 복수의 계량기와 통신하여 복수의 계량기의 전력사용량을 수신하고, 전기 요금 및 상기 전력사용량을 송신하는 모뎀부; 및
    전기 요금표와 상기 복수의 계량기의 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고, 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 상기 데이터 수신 장치로 송신하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 수신 장치는,
    상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 수신하여 각 수용가의 TV에 표시하도록 하는 셋톱 박스 또는 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 수신하여 해당 스마트폰으로 송신하는 스마트폰 앱 서버인 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 데이터 집중 장치는,
    상기 각 수용가의 TV로부터 수집된 여론조사 결과를 상기 셋톱 박스로부터 수신하여 방송사 여론조사 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 데이터 집중 장치는,
    스마트폰이 상기 복수의 계량기 중 어느 하나의 QR 코드를 인식하면, QR 코드가 인식된 계량기의 전력사용량을 수신하여, 상기 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 상기 스마트폰 앱 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
  8. 복수의 수용가의 전력사용량을 계량하는 복수의 계량기에 각각 상이한 QR(Quick Response) 코드를 할당하는 단계;
    상기 복수의 계량기로부터 수신된 전력사용량을 이용하여 전기 요금을 산출하고 상기 전기 요금 및 상기 전력사용량을 데이터 수신 장치로 송신하는 데이터 집중 장치를 포함하는 변압기에 상기 복수의 계량기와 상이한 QR 코드를 할당하는 단계;
    상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 배전선로를 도시한 배전도면을 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 계량기와 상기 변압기의 QR 코드를 이용하여 복수의 계량기와 상기 변압기의 계통 관계를 상기 배전도면과 대응시켜 대응 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침망 구성 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    스마트폰이 상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 QR 코드를 인식하여 스마트폰 앱 서버를 통해 전송하는 단계;
    상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하는지 확인하는 단계; 및
    상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 대응 데이터를 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침망 구성 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 계량기 및 상기 변압기의 계통 관계가 상기 배전도면과 일치하지 않으면, 일치하도록 상기 배전도면을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침망 구성 방법.
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