KR20000008292U - 전자식 전력량계의 정보설정용 스위치 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공장, 주택, 다세대 주택에서 사용전력량을 계량하는 전자식 전력량계에 관한 것으로, 전자식 전력량계의 다종의 정보설정을 간편하게 조작하도록 하는 전자식 전력량계의 정보설정용 스위치 장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 전자식 전력량계의 정보입력 상태 변경을 로타리 스위치로 간단히 선택할 수 있도록 한 것으로,

하나의 입력상태 변경용 로타리스위치와, 정보입력을 위한 2개의 탭스위치로이루어진 조작스위치를 구비시킴으로써 이루어진다.

Description

전자식 전력량계의 정보설정용 스위치 장치

본 고안은 공장, 주택, 다세대 주택에서 사용전력량을 계량하는 전자식 전력량계에 관한 것으로, 전자식 전력량계의 다종의 정보설정을 간편하게 조작하도록 하는 전자식 전력량계의 정보설정용 스위치 장치에 관한 것이다.

전자식 전력량계는 초기에 계량을 위한 정보(동작정보)들을 저장하고 출하하는 것이 일반적이나, 설치장소에서 계량을 위한 동작정보 변경요구에 대응하기 위하여 스위치 방식이나 통신방식을 이용하고 있다.

전력공급회사에서 공급한 사용전력량을 계량하기 위한 전자식 전력량계는 도 1 에 도시된 바와 같은 구성을 갖추고 있으며 크게 전원회로부(10), 전력주파수변환부(20), 디지털회로부(10), 자료표시부(40)로 구성된다.

전원회로부(10)는 각 회로부에 동작전원을 공급하기 위한 부분으로 전원트랜스(11), 전원회로(12), 정전보상부(13)로 구성되며, 전원트랜스(11)의 1차측은 전원측에 연결되고 직류로 변환된 전원회로(12)의 출력은 각 회로부의 전원으로 공급되며 또한 정전부상부(13)는 정전시에 디지털회로부(30)의 CPU(31), RAM/ROM(36)에 저장된 각종 자료유지와 Real time clock(RTC)(33)의 시간동작을 유지하기 위해 사용되는 보조전원 회로이다.

일반용 전력/주파수 변환부(20)는 전력 공급회사로부터 공급되는 전력을 전압검출부(21) 및 전류검출부(22)를 사용하여 수볼트의 전압 및 전류로 변환한 다음, 전압, 전류신호를 승산기(23)에서 승산하여 펄스폭변조를 하게 되고 주파수 변환기(24)에서는 승산기(23)에서 펄스폭 변조신호를 주파수로 변환하여 출력하게 된다.

디지털회로부(30)의 CPU(31)에서는 주파수 변환기(24)에서 출력된 주파수신호를 일정한 분주주기를 발생시키는 크리스탈(34)에 의해 분주되어 일반용 사용 전력량(kWh)을 각각 별도로 연산 및 계량한다.

일반용 누적사용 전력량은 정전시에도 계량자료를 유지할 수 있도록 EEPROM(35)에 기록하며, 전월 및 전전월 사용전력량 자료를 기록하기 위해 RAM(36)을 이용한다.

장치의 정상적인 동작 중 항상 잔여 밧데리를 감시하는 밧데리 감시부(38)는 잔여밧데리 전압이 일정수준 이하로 떨어지는 경우 CPU(31)에 밧데리 저전압 신호(Battery Low Voltage)를 입력시키고, CPU(31)는 자료표시부(40)의 LCD(41)에 밧데리 저전압 오류를 표시하는 기능을 제공한다.

RTC(33)은 CPU(31)에 정확한 현재시간 정보를 제공하며, CPU(31)는 현재시각에 사용하는 전력 사용량 및 현재 일변경이 검침일과 부합하는지 여부를 판정하여 현재 전력 사용량을 전월사용량으로, 전월 사용전력량을 전전월 사용 전력량으로 교체하는 작업을 수행한다.

또한 현재시간이 심야 시간대인지 여부를 판정하여 심야시간대 전력사용량을 계산하는 작업도 병행된다.

조작스위치(37)는 심야시간대의 시작시간과 종료시간을 자유롭게 설정(Setting)하고, 검침일 설정을 하는데 사용되는 스위치이다.

자료표시부(40)는 CPU(31)가 사용자에게 표시할 내용들을 표시하는 LCD(41)로 구성되며 LCD(41)에 표시되는 내용은 현월/전월 일반용 누적사용량 항목, 현월/전월 심야용 누적사용량 항목 및 밧데리 전압오류와 같은 오류 항목들이다.

이러한 전자식 전력량계의 조작스위치(37)에 대하여 도 2 에 의거 살펴본다.

조작스위치(37)는 전자식 전력량계의 설정정보를 입력하는 장치로 사용되는데 3개의 탭스위치(SW1,SW2,SW3)로 구성되어 있고, 이 탭스위치(SW1,SW2,SW3)들은 CPU(31)에 연결된다.

먼저 전자식 전력량계에 설정하는 정보를 살펴보면

1. 전자식 전력량계의 시계 오차를 조정하기 위한 현재시간정보

2. 전자식 전력량계의 심야시간대 계량을 위한 심야시간대 시작시간과 종료시간정보

3. 전자식 전력량계의 자동검침동작을 위한 자동 검침일 정보

와 같은 정보를 지칭하는 것으로

조작스위치(37)는 상기와 같은 설정정보를 입력하는 장치로 이 조작스위치(37)는 전자식 전력량계가 설치된 현장에서 사용되며 탭스위치(SW1,SW2,SW3)를 누르면 회로가 닫힘상태(ON상태)가 되며 CPU(31)에서는 어떤 스위치가 ON 상태인지 여부를 판단할 수 있고 이러한 탭스위치(SW1,SW2,SW3)의 입력상태에 따라 동작되는 동작흐름도는 도 3 과 같다.

상태 0 : 계량기가 정상적으로 동작하는 상태이며, 이 상태는 LCD(41)에 정상적으로 표시 항목들을 순차적으로 스크롤되며 나타나는 상태이다.

상태 1 : 현재 년을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 현재 년도의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 커서는 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 2 : 현재 월/일을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 현재 월과 일의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 3 : 현재 시/분을 입력하는 상태로 LCD(41)표시창에는 현재 시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 4 : 심야시간대 1의 시작시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 1의 시작 시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 5 : 심야시간대 1의 종료시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 1의 종료시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 6 : 심야시간대 2의 시작시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 2의 시작시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 7 : 심야시간대 2의 종료시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 2의 종료시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 8 : 심야시간대 3의 시작시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 3의 시작시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 9 : 심야시간대 3의 종료시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 3의 종료 시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 10 : 심야시간대 4의 시작시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 4의 시작시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 11 : 심야시간대 4의 종료시간을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 심야시간대 4의 종료시과 분의 4자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리, 분의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

상태 12 : 계량기가 자동검침을 수행하는 수행일을 입력하는 상태로 LCD(41) 표시창에는 자동검침을 위하는 일의 2자리가 표시되고, 변경을 원하는 자리의 숫자에 커서가 표시되며, 깜빡이며 표시되는 상태이다.

위와 같이 상태 1은 정상적인 동작상태이고 상태 1∼12는 계량기의 설정정보를 변경하기 위한 입력상태로 유지된다.

상대들의 전환은 탭스위치(SW1)가 1회씩 ON될 때마다 상태 0에서 상태 1로 상태 2로 .... 상태 12까지 변경 입력상태로 진행된 후 다시 정상적인 표시상태인 상태 0으로 전환된다.

변경상태(상태 1에서 상태 12)에서 탭스위치(SW2)의 ON 동작은 표시커서의 자리를 변경시키는 작업을 수행하는 것으로 동작상태(상태 1∼12)에 따라 표시커서의 자리변경은 다소 다를 수 있으나, 일반적으로 LCD(41)에 표시되어 있는 숫자들의 좌측자리에서 우측자리로 1회씩 이동하며 우측 최하 자리수에서 다시 좌측 최상의 자리로 이동되는 작업을 수행한다.

탭스위치(SW3)의 ON동작은 표시커서의 해당 숫자값을 변경하는 작업을 수행하는 것으로 동작상태(상태 1∼12)에 따라 표시커서의 숫자값의 변경은 다소 다르지만 일반적으로 숫자값을 1씩 증가하는 작업을 하며, 또한 숫자의 표시가 최상의 숫자까지 증가한 후에는 최소의 숫자로 변경되는 작업을 한다.

특별히 해당숫자 값의 1씩 증가가 내용상 합당하지 않는 경우는 증가되지 않는다.

이러한 기존 조작스위치(37)는 설정내용을 변경하기 위한 상태1∼상태12 변경을 위해 탭스위치(SW1)를 연속적으로 눌러 변경을 원하는 설정작업을 선택해야 하는 어려움을 지니고 있다.

일반적으로 전자식 전력량계의 설치장소는 일반 가정/일반 공장과 같은 장소에 설치되며, 계기를 다루는 사람들은 한전 검침원들과 같은 계기의 동작을 능숙하게 행할 수 없는 사람들이다.

이런 환경과 조작자의 상황이 열악한 상태에서 탭스위치(SW1)를 연속적으로 눌러 변경하는 작업은 여러 입력상태(상태 1∼상태12) 중 정확한 입력상태를 선택하기 어려운 점이 존재한다.

또한 일반정상상태(상태 0)에서 원하는 입력 변경상태(상태1∼상태12)로 변경하고 원하는 입력작업 후 일반 정상상태(상태 0)로 변경하기 위해선 탭스위치(SW1)를 12회를 눌러야 하는 문제점도 지닌다.

또한 탭스위치(SW1)를 이용하여 상태들의 변경작업이 상태 1에서 상태 2...상태 12로 한 방향성을 증가하는 문제점 때문에 상위 변경상태에서 하위 변경상태로 변경하기 위해선 상위 변경상태에서 상태 0에서 이동 후 다시 원하는 변경상태(상태 1∼상태12)로 이동해야 하는 문제점이 발생한다.

상기와 같은 탭스위치(SW1)의 ON 상태에 의한 입력상태의 단방향 증가성과 1회씩 상태변경은 실제 현장에서 사용오류를 자주 발생시키는 문제점을 지닌다.

본 고안은 상기된 탭스위치의 단방향성 증가와 1회씩 상태변경을 할 때 발생되는 사용오류를 해소시키기 위한 것으로,

전자식 전력량계의 설정정보 변경을 탭스위치로 하나씩 선택할 경우 선택에 따른 어려움을 해소시키는 것이다.

이러한 본 고안은 전자식 전력량계의 정보입력 상태 변경을 로타리 스위치로 간단히 선택할 수 있도록 한 것으로,

하나의 입력상태 변경용 로타리스위치와, 정보입력을 위한 2개의 탭스위치로이루어진 조작스위치를 구비시킴으로써 이루어진다.

즉 본 고안은 전자식 전력량계의 설정정보를 변경하기 위한 입력상태 선택을 로타리 스위치로 선택할 수 있도록 하여 입력상태 선택에 따른 번거러움과 사용오류를 해소시킨 것이다.

도 1 은 기존 전자식 전력량계 구성도

도 2 는 기존 전자식 전력량계의 조작스위치 구성도

도 3 은 기존 전자식 전력량계의 조작스위치 흐름도

도 4 는 본 고안 전자식 전력량계의 조작스위치 구성도

도 5 는 본 고안 전자식 전력량계의 조작스위치 흐름도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전원회로부 20 : 전력주파수변환부

30 : 디지털회로부 37a : 로타리스위치

40 : 자료표시부 SW1,SW2,SW3 : 탭스위치

본 고안은 기존 전자식 전력량계와 동일한 회로를 구성하고 이에 대한 상세설명도 동일하므로 기재는 생략한다.

다만 조작스위치(37)는 기존 구성이 3개의 탭스위치(SW1,SW2,SW3)로 이루어진데 반하여 본 고안의 조작스위치(37)는 하나의 로타리스위치(37a)와 두개의 탭스위치(SW2)(SW3)로 구성됨이 상이하다.

도 4 에 도시된 바와 같이 로타리스위치()와 탭스위치()()로 구성된 조작스위치(37)의 로타리스위치(37a)는 기설명된 바와 같은 설정상태 항목을 선택하는데 사용되고 탭스위치(SW2)는 종래구성과 동일하게 변경상태의 LCD(41)의 표시내용의 자리수 커서위치를 변경하는데 사용되며 탭스위치(SW3)는 종래구성과 동일하게 변경상태의 LCD(41)의 표시내용의 자리수 커서위치의 값을 변경하는데 사용된다.

이러한 구성의 본 고안 조작스위치(37)에 대한 로타리스위치(37a)는 동작을 도 4에 의해서 설명하면 다음과 같다.

로타리스위치(37a)는 중심에 위치한 숫자 지시화살표를 원하는 숫자에 맞추면 해당숫자의 값이 2진값으로 변환되어 로타리스위치의 4개의 2진 출력신호선을 통해 CPU(31)로 입력된다.

CPU(31)에서는 이 입력된 값이 스위치의 계속적인 동작인지 여부를 판단하는 작업을 거쳐 로타리스위치(37a)의 값의 안정화가 된 것으로 판단된 후 정확한 변경으로 인식한다.

탭스위치(SW1,SW3)는 스위치를 누르면 회로가 닫힘상태(ON상태)가 되어, 탭스위치(SW2,SW3)의 신호선을 통해 CPU(31)에서는 어떤 스위치가 ON 상태인지 여부를 판단할 수 있다.

본 고안 조작스위치(37)에 동작흐름도를 도 5 에 의거 설명한다.

본 고안에서는 기존의 탭스위치(SW1)의 ON 상태 여부에 의해 설정변경상태를 선택하는 것과 달리 로타리스위치(37a) 출력값에 따라 설정변경상태를 선택하는 작업을 수행한다.

아래는 상태들에 대한 설명이다.

상태 0∼상태 12 : 기존의 동작설명에서의 내용과 동일하다.

상태 스텐바이 : 설정 변경상태에서 정상적인 표시항목 스크롤 상태로 변경되기 전에 현재 설정된 내용들을 순차적으로 2초 간격으로 모두 표시하는 상태이다.

이 상태는 사용자가 변경한 내용 뿐만아니라 현재 설정된 정보들이 정상적으로 입력되었는지 여부를 판단할 수 있도록 설정항목 모두를 표시하는 상태이다.

정상적인 동작상태에서 사용자가 원하는 변경상태를 로타리스위치(37a)의 숫자지시 화살표를 이용하여 지정한다.

이 지정된 값은 CPU(31)에 입력되고 이 같이 정확한 값인지 여부를 CPU(31)는 판단하여 안정화된 값을 인식하고 값에 따라 설정변경상태(상태1∼상태12)를 동작한다.

사용자는 탭스위치(SW2)(SW3)를 이용하여 원하는 변경을 수행하고, 또다른 설정변경을 원하는 경우 다른 설정변경을 로타리스위치(37a)를 이용하여 선택/입력하는 작업을 반복한다.

사용자는 변경하고자 하는 작업상태를 현재 상태에 상관없이 역방향 순방향으로 원하는 작업을 자유롭게 선택할 수 있으며, 기존의 방식과 달리 1단계씩 설정변경상태를 증가하지 않고 원하는 설정 변경상태를 선택할 수 있다.

마지막으로 사용자가 작업을 완료하는 경우 로타리스위치(37a)의 숫자지시방향판을 0에 맞추면 현재 계량기에 입력된 설정정보를 순차적으로 표시해주는 상태로 이동하고, 상태 스텐바이가 완료 후 정상적인 표시상태인 상태 0으로 전이한다.

이러한 상태 스텐바이는 사용자가 입력 완료 후 사용자 자신이 다시 한번 설정된 값들을 항목별 확인하는 목적에서 사용된다.

본 고안은 전자식 전력량계의 설정 정보항목을 로타리스위치로 간택히 선택하므로써 설정정보 항목선택이 빠르고 정확하며, 사용오류를 줄일 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 전자식 전력량계의 설정정보를 입력하는 조작스위치(37)에 있어서, 설정정보 항목을 선택하는 하나의 로타리스위치(37a)와, 로타리스위치(37a)로 선택된 설정정보 항목의 설정정보를 입력시키는 두개의 탭스위치(SW2,SW3)로 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 정보설정용 스위치 장치.
2. 제 1 항에서, 로타리스위치(37a)의 전면에는 설정정보 항목선택을 표시하는 숫자지시 방향판이 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 정보설정용 스위치 장치.
3. 제 1 항에서, 설정정보는 전자식 전력량계의 시계오차를 조정하기 위한 현재시간정보, 전자식 전력량계의 심야시간대 계량을 위한 심야시간대 시작시간과 종료시간 정보, 전자식 전력량계의 자동검침 동작을 위한 자동 검침일 정보인 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 정보 설정용 스위치 장치.