KR20220030024A - 절전형 스마트계량기 - Google Patents

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KR20220030024A
KR20220030024A KR1020200111711A KR20200111711A KR20220030024A KR 20220030024 A KR20220030024 A KR 20220030024A KR 1020200111711 A KR1020200111711 A KR 1020200111711A KR 20200111711 A KR20200111711 A KR 20200111711A KR 20220030024 A KR20220030024 A KR 20220030024A
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smart meter
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KR1020200111711A
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윤찬식
김민기
양홍우
공병근
최은일
김남규
이동안
송종민
심경수
박진수
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제이비 주식회사
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Abstract

본 발명은 스마트계량기 또는 구형계량기에 통신단말기가 결합되어 원격검침이 가능하게 된 계량기의 전기 소모를 최소화하는 스마트계량기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수용가의 재화 사용상황을 감지하여 소정의 사용량마다 펄스신호를 방출하는 센싱모듈; 상기 센싱모듈에서의 펄스신호 방출 횟수로부터 재화 사용량 정보를 생성하고 저장하는 제어모듈; 원격의 중계기 또는 검침서버와 통신하는 송신부 또는 송신부와 수신부를 가지는 통신모듈; 및 다른 구성요소들의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리모듈;을 포함하는 스마트계량기에 있어서, 상기 송신부는 슬립모드가 디폴트이고, 상기 사용량 정보는 하기 송신완료 후 순사용량 또는 누적사용량 정보이며, 상기 제어모듈은, ㉠ 상기 순사용량이 소정수치 이상인 경우 또는 ㉡ 상기 수신부가 작동모드인 상태에서 상기 중계기 또는 검침서버로부터의 요청신호가 있는 경우, 상기 송신부를 작동모드로 전환시켜 사용량 정보를 송신하고 송신 완료 후 다시 슬립모드로 전환시키고, 순사용량을 0으로 리셋하거나 송신된 누적사용량을 직전누적사용량으로 저장하는 절전형 스마트계량기에 관한 것이다.

Description

절전형 스마트계량기{Energy Saving Smart Meter}
본 발명은 스마트계량기 또는 구형계량기에 통신단말기가 결합되어 원격검침이 가능하게 된 계량기의 전기 소모를 최소화하는 스마트계량기에 관한 것이다.
주택 내부 또는 외부에 설치되어 있는 수도, 전기, 가스 등의 계량기(이하 '계량기' 또는 '가스계량기'로 통칭하기로 함)는 종래 유무선 통신 시스템이 활성화되기 이전에 보급된 '방문 확인식' 구형계량기가 여전히 대부분을 차지하고 있다. 이러한 구형계량기가 설치된 경우, 검침원이 일일이 계량기 설치장소를 방문하여 사용량을 수기나 PDA와 같은 단말기에 사용량을 기록하고(즉, 검침원 '방문 확인식'), 이를 바탕으로 청구서가 발송되는 것이 일반적이었다. 그러나 이러한 방문 확인식은 많은 인력 필요, 검침원 방문에 따른 사생활 침해, 검침원을 가장한 범죄 발생, 밀집세대나 승강기가 없는 공동주택에서 검침의 어려움, 검침오독, 수치의 재입력 작업 등의 문제점이 있다.
이러한 방문 확인식 검침에 의한 문제와 낭비를 해소하기 위해, 유무선 네트워크를 통해 수용가에 설치된 전자식계량기(스마트계량기)들로부터 검침 데이터를 수집하여 분석하고 관리하는 원격검침(AMI; Advanced Metering Infrastructure 또는 AMR; Automatic Meter Reading) 시스템이 보급되고 있다. 그러나 가스계량기를 예로 들면, 2019년 기준으로 전국에 약 1900만대의 가스계량기가 설치되어 있는데 이 중 스마트계량기는 약 3~4만대에 지나지 않아 여전히 종래 구형계량기 운용상의 문제가 남아 있다.
이에 중간단계의 기술로서, 구형계량기에 장착되어 사용량 데이터를 디지털로 입수하며 근거리 무선통신을 수행하는 통신단말기와, 소정 영역에 존재하는 복수(n)의 통신단말기와 통신하여 각 구형계량기의 사용정보를 전송받아 이를 원격의 검침서버로 전송하는 중계기(허브, 집중기라 칭하기도 함)를 포함하는 시스템이 제안되고 있다. 도 1a에 이러한 중간단계 시스템에 관한 종래기술이 제시한 도면(등록특허 10-1592895)의 예와, 도 1b에 구형계량기에 통신단말기가 장착된 예의 사진을 첨부하였다. 혼동을 방지하기 위하여, 도 1a에서 각 구성부에 본 발명에서 사용하는 명칭을 적색으로 병기하였고, 하기 선행기술에 대한 설명에서는 각 구성부의 명칭을 본 발명에서 사용하는 명칭으로 교체하였다.
스마트계량기가 적용된 AMI 시스템 또는 구형계량기를 위한 중간단계 원격검침 시스템(이하 구분이 필요없는 경우 통칭하여 '원격검침', '원격검침 시스템'이라 칭하기로 함)이 도입되면서 방문검침에 따른 사생활 침해 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 검침원들의 열악한 근무환경 개선과 가스누출에 대한 안전성이 향상될 것으로 기대된다.
이와 같은 원격검침 시스템에서 스마트계량기 또는 통신단말기는, 전력량계용을 제외한 가스, 상수도 사용량을 검침용의 경우에는 폭발 위험성이나 습기로 인한 누전 및 전원연결 공사비 과다 등의 이유로 별도의 배터리를 사용하고 있다. 하지만, 이러한 스마트계량기 또는 통신단말기에서 통신을 위한 전력 소비량이 상당하기 때문에 계량기 교체주기(가정용의 경우 5년) 동안 사용가능한 배터리의 용량이 관건이 되고 있다. 현재까지 스마트계량기 또는 통신단말기가 다양한 환경의 설치현장에서 실증테스트가 충분한 시간동안 이루어지지 않은 상태이기 때문에 배터리의 용량, 교체 필요성 유무, 교체한다면 교체주기 및 보완기술 등에 대한 연구와 검증이 진행되고 있다. 배터리 자체의 용량 및 교체와 관련된 과제와는 별개의 관점에서, 시스템의 전력 소모량을 최소화하는 것에 관련된 연구개발도 수행되고 있다.
한편, 스마트계량기가 되든 통신단말기+구형계량기(이하 '결합형계량기'라 함)가 되든 기본적으로 ⓐ 센싱기능 ⓑ 사용량 데이터(=검침 데이터) 계산/저장 등의 데이터관리기능 및 ⓒ 검침 데이터 전송 등 중계기와의 통신을 위한 통신기능은 필수적이다. ⓐ 센싱기능은 가스의 경우 가스의 유동량에 대응하여 센서모듈(유동량에 대응하여 펄스를 발생시키는 모듈; 스마트계량기에는 본체에, 결합형계량기에서는 구형계량기에 위치)에서 펄스를 발생시키는 기능이며, ⓑ 데이터관리기능은 센서모듈에서 발생된 펄스의 수를 연속해서 상시적이고 누적적으로 계산/저장하는 제어모듈의 기능이다. 가스의 사용은 비정기적이고 불규칙적으로 이루어지므로 센싱기능과 데이터관리기능에는 자율적인 '슬립모드'가 있을 수 없다. 반면에 ⓒ 통신모듈에 의한 통신기능은 주로 저장되어 있던 검침 데이터를 적절한 시점에 중계기나 검침서버로 전송하는 기능이므로 필요에 따라 유연하게 온-오프되는 것 즉, 작동모드-슬립모드의 전환이 가능하다.
등록특허 10-0897913은, 구형계량기에 장착되어 무선 원격검침을 수행하는 통신단말기와, 이 통신단말기와 근거리 무선 통신을 하는 중계기와, 이 중계기와 데이터통신망을 통하여 통신하는 검침서버를 포함하는 원격검침 시스템에 있어서, 통신단말기 그룹 단위로 기 설정된 시간에 슬립모드에서 작동모드로 전환되어 정해진 시간동안 메쉬 방식으로 근거리 무선통신에 의하여 중계기와 통신한 후 다시 슬립모드로 전환하도록 하여 통신단말기의 전력소비를 최소화하는 시스템을 제시하고 있다. 즉, 일정하게 사전에 정해진 주기마다 통신모듈을 작동하여 검침데이터를 전송하고 그 사이에는 슬립모드로 두어 절전하는 방식이다.
등록특허 10-1567007은, 검침정보를 제공하는 스마트계량기와, 이와 무선통신하는 원격의 중계기를 포함하는 시스템의 스마트계량기에서, 대부분의 구동시간을 제어모듈에만 전원을 공급하는 슬립모드로 구동되면서 짧은 시간 동안만 정보수신을 위해 통신모듈에도 전원을 공급하는 작동모드를 일정주기마다 반복적으로 수행하되, 중계기로부터 비컨신호가 수신되어야만 전력을 많이 사용하는 검침수행모드로 전환되도록 제어하여 배터리 수명을 연장시키는 시스템에 관한 것이다. 이에 의하면 스마트계량기의 통신모듈이 작동모드이면서 중계기의 비컨신호가 동시에 존재할 때만 검침 데이터가 전송된다. 이는 작동모드 주기와 비컨신호 주기가 일치되도록 사전에 정의되어야 한다는 것인데, 결국 일정 주기마다 스마트계량기가 검침데이터를 중계기로 전송하는 방식으로 위 등록특허 10-0897913(일정 시간마다 검침데이터 전송)을 복잡하게 설계한 것과 동일하다.
등록특허 10-1592895는, 검침데이터를 발송하는 적어도 하나 이상의 스마트계량기, 상기 적어도 하나 이상의 스마트계량기에서 발송하는 상기 검침데이터를 전송하는 적어도 하나 이상의 중계기, 상기 적어도 하나 이상의 중계기와 무선통신하는 수집기를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 중계기는 슬립상태의 상기 적어도 하나 이상의 스마트계량기를 구동상태로 변화시키는 알람신호를 발송하는 원격검침 시스템에 관한 것이다. 이 종래기술 명세서에서는 '슬립상태'가 어떤 상태인지에 대한 언급이나 암시가 없다. 중계기에서 발송되는 알람신호를 수신해야 하므로 통신모듈은 슬립상태가 될 수 없는데, 그렇다면 어떤 기능이 슬립상태인지 알 수 없다.
이상과 같은 종래기술은 통신모듈을 일정 시간에만 구동시키고 나머지 시간 동안은 슬립모드로 함으로써 전력소비를 최소화하는 것에 관한 것이다. 그러나 이에 의하면 실제 사용이 없거나 의미있는 사용량(예를 들면, 가스 사용량이 10리터 미만인 경우)인 경우에도 정해진 시간마다 반드시 통신을 한다는 제한이 있다.
한편, 중간단계 기술을 포함하는 원격검침 시스템의 통신단말기는 도 1a에 도시된 것처럼 소정 영역에 존재하는 복수(n)의 검침단말기와 통신하여 각 구형계량기의 검침데이터를 전송받아 이를 원격의 관리서버로 전송하는 중계기(중계기도 몇 층으로 계층화 될 수 있음)로 이루어져 있다. 이때, 복수의 통신단말기로부터 일정 시간마다 동시에 검침 데이터가 중계기로 전송되므로 순간적인 트래픽 과부하에 따른 데이터 전송에 장애나 오류가 발생할 가능성도 있다.
등록특허 10-0897913 등록특허 10-1567007 등록특허 10-1592895
본 발명은 전원 소모량을 최소화함으로써 작동기간동안 배터리의 교체가 필요 없거나, 교체가 최소화될 수 있는 스마트계량기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은
수용가의 재화 사용상황을 감지하여 소정의 사용량마다 펄스신호를 방출하는 센싱모듈; 상기 센싱모듈에서의 펄스신호 방출 횟수로부터 재화 사용량 정보를 생성하고 저장하는 제어모듈; 원격의 중계기 또는 검침서버와 통신하는 송신부 또는 송신부와 수신부를 가지는 통신모듈; 및 다른 구성요소들의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리모듈;을 포함하는 스마트계량기에 있어서,
상기 송신부는 슬립모드가 디폴트이고,
상기 사용량 정보는 하기 송신완료 후 순사용량 또는 누적사용량 정보이며,
상기 제어모듈은,
㉠ 상기 순사용량이 소정수치 이상인 경우 또는 ㉡ 상기 수신부가 작동모드인 상태에서 상기 중계기 또는 검침서버로부터의 요청신호가 있는 경우,
상기 송신부를 작동모드로 전환시켜 사용량 정보를 송신하고 송신 완료 후 다시 슬립모드로 전환시키고, 순사용량을 0으로 리셋하거나 송신된 누적사용량을 직전누적사용량으로 저장하는 절전형 스마트계량기인 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 실제 사용이 없거나 그 사용량이 의미있는 정도의 양이 아닌 경우에는 사용량 정보 전달 즉, 전력소모가 큰 통신을 생략함으로써 일정 용량의 배터리를 이용하여 충분히 긴 시간 동안 작동이 가능한 스마트계량기가 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 의미있는 사용량이 되었을 시점에 그 정보를 중계기 또는 검침서버로 전송되도록 함으로써 n:1 통신 형태의 원격검침 시스템에서 트래픽이 고르게 분산되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 종래 일정 시간마다 동시에 사용량정보가 전송됨으로써 트래픽 과부하에 따른 데이터 전송 장애나 오류의 발생 가능성을 차단할 수 있게 된다.
도 1a, 1b는 각각 종래기술에 의한 중간단계 원격검침 시스템의 개념적 구성도와 구형계량기에 통신단말기가 장착된 예.
도 2a, 2b는 각각 본 발명이 적용되는 원격검침 시스템의 개념적 구성도, 이 중에서 스마트계량기의 필수 구성요소 부분을 추가로 표시한 구성도.
도 3a, 3b는 본 발명에 의한 절전형 스마트계량기의 두 가지 작동예를 보여주는 흐름도.
도 4는 복수개의 통신단말기와 하나의 중계기가 집단주택에 설치된 예를 보여주는 예시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
계량기는 라인을 통해 수용가에 전달되어 사용되는 가스, 수도, 전기 등 재화의 사용량을 검침하기 위해 사용되는 기기이다.
본 발명에서 '스마트계량기'란 최소한 원격검침기능을 가지는 계량기로서 센싱모듈이 일체화된 것(통상의 스마트계량기)뿐만 아니라 방문검침해야 하는 구형계량기에 통신기능을 가진 원격검침용 소정의 통신단말기가 부착된 형태의 것('결합형계량기'라 칭하기로 함)을 포함한다. 이하에서는 특별히 구분할 필요가 없을 때는 스마트계량기와 결합형계량기를 통칭하여 스마트계량기라 한다.
본 발명은, 스마트계량기에서 검침 데이터를 계산/저장하는 제어모듈 작동모드일 때나 무선통신을 위한 통신모듈의 수신부가 작동모드일 때는 전력소모가 미미하고, 사용량 정보(=검침 데이터)를 중계기나 검침서버로 전송하도록 송신부가 작동모드일 때 상대적으로 큰 전력을 소비한다는 사실에 기초하여 완성된 것이다.
본 발명은, 원격검침 시스템을 구성하는 스마트계량기와 중계기(필수적인 것은 아님) 및 원격의 검침서버 중에서 스마트계량기에 관한 것이다. 전술한 바와 같이 스마트계량기는 센싱모듈, 제어모듈, 통신모듈 및 배터리모듈을 필수적으로 포함하고 있다(도 2a, 2b 참조).
본 발명은, 이러한 스마트계량기에 있어서, 의미있는 사용량이 있을 경우 또는 검침서버로부터의 요청신호가 있는 경우에만 사용량 정보를 전송하며, 전송되는 사용량 정보가 기본적으로 사용량 순사용량으로 하여 전송되는 데이터의 크기를 줄임으로써 통신에 의한 배터리 소모를 최소화하는 것에 특징이 있다.
이를 위한 본 발명은,
① 상기 송신부는 슬립모드가 디폴트이고,
② 상기 사용량 정보는 하기 송신완료 후 순사용량 또는 누적사용량 정보이며,
③ 상기 제어모듈은,
㉠ 상기 순사용량이 소정수치 이상인 경우 또는 ㉡ 상기 수신부가 작동모드인 상태에서 상기 중계기 또는 검침서버로부터의 요청신호가 있는 경우,
상기 송신부를 작동모드로 전환시켜 사용량 정보를 송신하고 송신 완료 후 다시 슬립모드로 전환시키고, 순사용량을 0으로 리셋하거나 송신된 누적사용량을 직전누적사용량으로 저장하는 절전형 스마트계량기인 것을 특징으로 한다.
여기서 송신완료 후 순사용량은 당연히 "현재누적사용량 - 직전누적사용량"과 같은 값이다.
'송신부는 슬립모드가 디폴트'라는 것은, 제어모듈의 지시가 없는 경우에는 슬립모드, 즉 작동하지 않는 상태에 있다는 의미이다.
전력소모가 많은 송신부의 작동(=사용량 정보 송신을 위한 통신)은, 바로 전 사용량 정보 송신 이후에 새롭게 사용된 순사용량이 소정수치 이상인 경우에 이루어지도록 한다. 즉, 새로운 사용량이 없거나 미미하여 큰 의미가 없을 때는 사용량 정보의 전송을 생략하는 것이다. 특정 스마트계량기로부터의 정보 송신이 없으면 검침서버는 상기 스마트계량기 수용가에서 직전 송신 이후 시점부터 재화의 사용이 없었던 것으로 파악하게 된다.
한편, 검침서버는 새로운 사용량에 관계없이 일정 주기마다 전체 스마트계량기의 사용량 정보를 수집할 필요가 있을 수 있다. 이를 위해 상기 제어모듈은 상기 순사용량이 소정수치 미만인 경우라도 소정의 주기(예를 들면, 1~24시간)마다 누적 사용량 또는 순사용량 정보를 송신하도록 하는 것이 좋다. 이에 의해 과거 사용량 정보의 전송이 없었던 특정 스마트계량기가 사용량 증가량이 미미해서인지 고장에 의한 것인지를 원격에서 확인할 수 있게 된다.
스마트계량기에서 사용량 정보를 전송하였더라도 최종적으로 검침서버에서 이를 수신하였는지 여부가 불명료할 수 있다. 따라서 본 발명에서 상기 제어모듈은, 상기 중계기 또는 검침서버로부터 사용량 정보를 정상적으로 수신했다는 ACK 신호를 수신하면 상기 순사용량 정보를 0으로 리셋하는 것이 바람직하다. 제어모듈은 리셋과 동시에 통신모듈의 송신부와 수신부를 슬립모드로 전환할 수 있다. 상기 제어모듈은 ACK 신호를 수신할 때 시간 데이터도 같이 수신하여 이를 기준으로 펄스가 입력되면 시간과 같이 저장할 수도 있다. 그런데 통신과정에서 모종의 이유로 ACK 신호의 발신 또는 수신이 이루어지지 않는 다양한 상황이 발생할 수 있는데, 이 경우 다음과 같이 대처할 수 있다. ㉮ 중계기 또는 검침서버가 ACK 신호를 송신했는데 스마트계량기에서 이를 수신하지 못하면, 스마트계량기가 계속해서 사용량 정보를 반복하여 송신하게 되므로, 중계기 또는 검침서버는 스마트계량기가 고장났음을 알 수 있다. ㉯ 스마트계량기가 사용량 정보를 송신했는데 중계기 또는 검침서버가 수신하지 못하면, 중계기 또는 검침서버 입장에서는 스마트계량기로부터 정보가 없는 것이므로 소정 시간이 경과되면 어딘가 고장이라고 판정한다.
특정 스마트계량기로부터 정보 송신이 없는 것이 스마트계량기의 고장에 의한 것인지의 확인이 필요한 상황, 또는 특정 시점에서 특정 스마트계량기의 사용량 정보가 필요한 상황이 있을 수 있다. 이러한 상황에 대비하여 제어모듈은 스마트계량기 통신모듈의 수신부를 상시 작동모드로 두고 상기 중계기 또는 검침서버로부터의 요청신호가 있는 경우 송신부를 작동시켜 사용량 정보를 전송한다. 만일 요청신호가 있었는데도 사용량 정보의 송신이 없으면 검침서버는 해당 스마트계량기의 '고장'으로 인식하고 소정의 방식으로 관리자 등에게 통지할 수 있을 것이다. 수신부의 작동시 전원 소모는 송신부에 비해 매우 적기 때문에 수신부를 상시 작동모드로 하더라도 배터리의 소모에 큰 지장을 주지는 않는다.
스마트계량기의 고장 여부를 위와 같이 원격에서 확인할 수도 있지만, 사용자나 관리자가 현장에서 확인할 수 있도록 하는 것도 바람직하다. 이를 위해 본 발명에 의한 스마트계량기는, 소정의 터치입력부를 가지고 있어 사용자나 관리자에 의해 외부에서 터치신호가 입력되면 상기 제어모듈은, 상기 송신부를 작동모드로 전환하여 순사용량 또는 누적 사용량 정보를 송신하고 송신 완료 후 다시 슬립모드로 전환하며, 상기 검침서버는 소정의 확인단말기(소정의 앱이 설치된 스마트폰일 수 있음)에 상기 터치신호가 입력된 스마트계량기로부터 순사용량 또는 누적 사용량 정보를 수신하였음을 통지하도록 할 수 있다. 이에 의해 이를 테면 확인단말기를 가지고 있는 사용자가 임의로 또는 요청에 따라, 또는 관리자가 주기적으로 현장을 순회점검할 때 각 스마트계량기의 정상 작동 여부를 즉석에서 확인할 수 있게 된다.
자발적으로 또는 검침서버의 요청에 의해 또는 관리자의 터치행위에 의해 사용량 정보를 송신한 후, 상기 제어모듈은 송신부를 슬립모드로 전환시키고, 순사용량 △P를 0으로 리셋하거나, 송신된 누적사용량을 직전누적사용량으로 저장한다.
이상과 같은 본 발명에 의한 절전형 스마트계량기의 작동예를 도 3a, 3b의 흐름도를 참조하여 설명한다. 도면에서 P는 재화 누적사용량이고 △P는 직전 정보전송 이후 재화 순사용량 즉, P의 변화량이고, p는 직전에 송신된 누적사용량(직전누적사용량)이다. 앞서 설명하였듯이 △P=(P-p)이다.
도 3a는 저장되는 사용량정보가 순사용량 △P인 경우이고(물론 이때도 누적사용량 P도 저장될 수 있음), 도 3b는 저장되는 사용량정보가 현재 누적사용량 P와 직전 전송된 누적사용량인 직전누적사용량 p이고, 송신되는 정보가 현재 누적사용량 P이다. 두 경우에서 저장되고 송신되는 정보는 실질적으로, 최종적으로 동일한 정보이므로 이하에서는 도 3a만 설명한다.
먼저, 사용자의 재화 사용량에 비례하여 센싱모듈이 방출한 펄스신호가 발생(단계10)하면 제어모듈이 활성화(단계15)되면서 리셋 이후의 사용량인 순사용량(△P)을 계산하고 저장한다(단계20). 이때 펄스신호를 누적합산한 누적사용량(P)도 저장할 수 있다. 이어서 제어모듈은 순사용량(△P)이 소정치(x) 이상인지를 확인하고(단계30) 미만이면 제어모듈을 비활성화하고(단계85) 단계10으로 이동하고, 이상이면 송신부 또는 송신부와 수신부를 활성화시키고(단계40) 순사용량(△P) 정보를 중계기 또는 검침서버로 전송한다(단계50). 이어서 제어모듈은 중계기 또는 검침서버로부터의 ACK신호 수신을 점검하여(단계60) 수신이 없으면 다시 전송(단계50)하고, 수신이 있으면 순사용량(△P)을 0으로 리셋함(단계70)과 동시에 제어모듈과 송신부, 또는 제어모듈, 송신부와 수신부를 슬립모드로 전환(비활성화)시킨다(단계70, 80, 85). 이때 제어모듈을 활성화, 비활성화하는 단계15, 85를 생략하고 제어모듈이 상시 활성화상태가 되도록 하는 것도 가능하다.
순사용량이 소정치 이상이거나, 소정의 시간간격으로 사용량 정보를 전송하는 것도 가능한데, 이러한 예의 작동 흐름도는 도 3a의 단계30과 60을 각각 다음과 같이 교체한 것이 된다 : 즉, ACK신호 수신할 때(단계60) 시간정보를 추가로 수신하고, 단계30을 '경과시간(t)이 소정시간(T) 이상이면 순사용량(△P)정보를 전송'하는 것으로 교체(도시 생략).
이러한 본 발명의 스마트계량기에 의하면, 재화의 추가적 사용량이 없거나 소정치 미만인 경우에는 사용량 정보의 전송을 생략하고, 검침단말기의 요청이 있는 경우에만 사용량 정보를 전송함으로써 전원 소모가 많은 정보의 전송횟수를 대폭 감소시키게 되는 것이다.
이상과 같은 본 발명에 의한 스마트계량기는 소정 공간에 존재하는 복수개이며, 상기 중계기는 상기 복수개의 스마트계량기와 통신하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들면 본 발명에 의한 스마트계량기는 하나 또는 인접한 복수의 다세대 주택에 설치된 n개이고, 예를 들면 "HUB 기능을 탑재한 AMI 단말기"와 같은 중계기가 하나 설치되어 집단 내 스마트계량기의 정보를 취득하여 원격의 검침서버로 전송하는 것이다(도 4 참조). 도면에서는 구형계량기에 통신단말기가 연결된 '결합형계량기'를 예시하고 있으나 이들 중 어느 하나 이상이 '스마트계량기'일 수 있음은 당연하다. 이때 상기 중계기는 본 발명에 의한 스마트계량기 뿐만 아니라 인근의 각종 센서(온도, 습도, CO, 화재감지기 등)와도 무선통신하는 복합중계허브 역할을 할 수 있을 것이다.
전술하였듯이 본 발명에 의한 스마트계량기는, 재화의 사용량을 실시간으로 계측하고 통신망을 통해 사용량 정보를 제공하는 '일체형' 디지털 전자식 계량기일 수도 있지만, 방문검침해야 하는 구형계량기에 통신기능을 가진 원격검침용 소정의 통신단말기가 부착된 형태의 '결합형계량기'일 수 있다. 이 경우 센싱모듈은 무선통신기능이 없는 구형계량기에 위치하고, 제어모듈, 통신모듈 및 배터리모듈은 상기 구형계량기에 유선연결되는 소형 통신단말기에 탑재되는 형태이다. 이에 의해 구형계량기를 신형 '스마트계량기'로 교체하기 전이라도 구형계량기를 원격검침 시스템 내에 통합시키는 것이 가능하게 된다.
스마트계량기 또는 통신단말기와 중계기 사이의 통신, 중계기와 검침서버와의 통신은 종래 알려진 또는 장차 개발될 어떠한 방식도 적용할 수 있음은 당연할 것이다. 현재로서는 전자는 Nike+, ANT(+), 5GHz Wi-Fi, ZigBee/RF4CE, Bluetooth 저에너지, 2.4GHz Wi-Fi 등을 채택할 수 있을 것인데 이에 제한되는 것은 아니다. 후자는 기간통신사업자망을 사용하는 IOT 무선시스템(Cat M1, NBIoT, LTE, 5G)을 채택할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 재화 사용상황을 감지하여 소정의 사용량마다 펄스신호를 방출하는 센싱모듈; 상기 센싱모듈에서의 펄스신호 방출 횟수로부터 재화 사용량 정보를 생성하고 저장하는 제어모듈; 원격의 중계기 또는 검침서버와 통신하는 송신부 또는 송신부와 수신부를 가지는 통신모듈; 및 다른 구성요소들의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리모듈;을 포함하는 스마트계량기에 있어서,
    상기 송신부는 슬립모드가 디폴트이고,
    상기 사용량 정보는 하기 송신완료 후 순사용량 또는 누적사용량 정보이며,
    상기 제어모듈은,
    ㉠ 상기 순사용량이 소정수치 이상인 경우 또는 ㉡ 상기 수신부가 작동모드인 상태에서 상기 중계기 또는 검침서버로부터의 요청신호가 있는 경우,
    상기 송신부를 작동모드로 전환시켜 사용량 정보를 송신하고 송신 완료 후 다시 슬립모드로 전환시키고, 순사용량을 0으로 리셋하거나 송신된 누적사용량을 직전누적사용량으로 저장하는 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 순사용량이 소정수치 미만인 경우 소정의 주기마다 순사용량 또는 누적 사용량 정보를 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 중계기 또는 검침서버로부터 순사용량 또는 누적 사용량 정보를 정상적으로 수신했다는 ACK 신호를 수신하면 상기 순사용량 정보를 0으로 리셋하거나 송신된 누적사용량 정보를 직전사용량 정보로 저장하는 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    소정의 터치입력부를 가지고 있어 관리자에 의해 외부에서 터치신호가 입력되면 상기 제어모듈은, 상기 송신부를 작동모드로 전환하여 순사용량 또는 누적 사용량 정보를 송신하고 송신 완료 후 다시 슬립모드로 전환하며,
    상기 검침서버는 소정의 관리자단말기에 상기 터치신호가 입력된 스마트계량기로부터 순사용량 또는 누적 사용량 정보를 수신하였음을 통지하는 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스마트계량기는 소정 공간에 존재하는 복수개이며,
    상기 중계기는 상기 복수개의 스마트계량기와 통신하는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
  6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    센싱모듈은 무선통신기능이 없는 구형계량기에 위치하고,
    제어모듈, 통신모듈 및 배터리모듈은 상기 구형계량기에 유선연결되는 소형 통신단말기에 탑재되는 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
  7. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재화와 스마트계량기는,
    가스와 가스스마트계량기, 수도와 수도스마트계량기 또는 전기와 전기스마트계량기인 것을 특징으로 하는 절전형 스마트계량기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102512090B1 (ko) * 2022-05-27 2023-03-20 주식회사 다누시스 원격검침을 통한 검침값 확인 및 신고접수 시스템과, 그 방법
KR102608707B1 (ko) * 2022-10-26 2023-12-01 주식회사 지구루 긴급 원격 개폐 기능을 위한 가스 ami 관리 방법, 스마트 가스 미터 및 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897913B1 (ko) 2007-07-27 2009-05-18 (주)누리텔레콤 무선 원격 검침 시스템
KR101567007B1 (ko) 2015-03-13 2015-11-13 (주)가암테크 저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템
KR101592895B1 (ko) 2015-09-25 2016-02-18 주식회사 유비콤 원격검침 시스템 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897913B1 (ko) 2007-07-27 2009-05-18 (주)누리텔레콤 무선 원격 검침 시스템
KR101567007B1 (ko) 2015-03-13 2015-11-13 (주)가암테크 저 전력 무선송수신을 기반으로 하는 원격검침방법 및 원격검침시스템
KR101592895B1 (ko) 2015-09-25 2016-02-18 주식회사 유비콤 원격검침 시스템 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102512090B1 (ko) * 2022-05-27 2023-03-20 주식회사 다누시스 원격검침을 통한 검침값 확인 및 신고접수 시스템과, 그 방법
KR102608707B1 (ko) * 2022-10-26 2023-12-01 주식회사 지구루 긴급 원격 개폐 기능을 위한 가스 ami 관리 방법, 스마트 가스 미터 및 시스템
WO2024090607A1 (ko) * 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 지구루 긴급 원격 개폐 기능을 위한 가스 ami 관리 방법, 스마트 가스 미터 및 시스템

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