KR100434655B1

KR100434655B1 - 원격검침 시스템

Info

Publication number: KR100434655B1
Application number: KR10-2001-0065028A
Authority: KR
Inventors: 김영덕
Original assignee: (주)누리텔레콤
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2004-06-07
Anticipated expiration: 2021-10-22
Also published as: KR20030034326A

Abstract

본 발명은 원격검침 시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명은 전자식 계량기에 연결되어 광통신 방식으로 전송되는 검침 데이터를 수신하여 패킷화하고, 외부 요청시 검침 데이터를 송신하는 SCU와; SCU와 무선으로 연결되어 무선 송신되는 검침 데이터를 수집하고, 외부로부터 전달된 각종 데이터를 수신하여 일정한 형식에 따라 데이터를 변환 및 중계하는 MCU와; MCU와 유선 또는 무선으로 연결되어 있으며, 기지국, 교환기 및 IWF(망 연동 장치)를 포함하고, MCU와 패킷 데이터 통신 또는 서킷 데이터 통신을 통해 데이터를 상호 교환하는 이동 통신망과; 이동 통신망과 유선으로 연결되어 있으며, 각종 프로토콜을 지원하고, 원격 다이얼 업 모뎀과 TCP/IP 통신방식으로 전자식 계량기로부터 송신되는 원시 검침 데이터를 취득함으로써 통신장비와 회선의 장애로 인한 문제점을 최소화하고, 검침 실행 후 모뎀의 초기화를 자동으로 실행시켜 모뎀의 행 업(Hang up)상태를 미연에 방지하고, 검침 데이터를 취득하는 과정에서 사용하는 모뎀 또는 회선의 잡음이나 통신왜곡으로 데이터가 손상되는 경우 즉시 관리자에게 경보 메시지를 전달하는 FEP와; 이동 통신망과 무선으로 연결되어 있으며, 이동 통신망의 기지국으로부터 전송되는 무선 데이터를 수신하여 FEP로 전달하고, FEP로부터 전달된 무선 데이터를 이동 통신망으로 전송하는 중계역할을 수행하는 FEP_무선모뎀; 및 FEP와 상호 연결되어 있으며, FEP로부터 송신되는 각종 데이터를 데이터베이스화하고, 요금관리시스템과의 고객정보, 검침 데이터의 송수신 연계 기능을 수행하며, FEP로부터 수신한 검침 데이터를 관리하고, LAN망을 통해 관리자의 각 컴퓨터와 연결되어 컴퓨터에서 요청한 데이터를 전송해 주는 AMR 서버를 포함한다.

따라서, 본 발명에 의하면 광통신 및 RF 통신을 이용하여 전자식 계량기로부터 전송되는 검침 데이터를 수집하고, 수집된 검침 데이터를 이동 통신망을 이용하여 원격검침 서버로 전송함으로써, 검침원의 방문없이 각 가정의 전력 사용량을 원격지에서 확인하고 전자식 계량기의 제어를 원격지에서 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

원격검침 시스템{Automatic Meter Reading System}

본 발명은 원격검침 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광통신을 이용한 전자식 계량기로부터 전송되는 검침 데이터를 읽어 RF 통신을 통해 수집하고, 수집된 검침 데이터를 이동 통신망을 이용하여 원격검침 서버로 전송함으로써 검침원의 방문없이 각 가정의 전력 사용량을 원격지에서 확인하고 전자식 계량기의 제어를 원격지에서 수행할 수 있는 원격검침 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 상수도, 가스, 전기 등에 대한 종래의 계량기 검침방법은 검침원들이 직접 계량기를 찾아가서 계량기 수치를 확인하고, 확인한 데이터를 기록한 후 기록한 후, 다시 기록된 내용을 컴퓨터에 입력하는 과정으로 이루어져 있다. 그러므로, 이러한 과정을 수행하는 중에 착오가 발생될 경우에 발생된 착오에 대한 문제는 수요자 또는 국가의 손실로 이어지게 된다. 또한, 이러한 계량기는 정기적인 점검과 교환이 이루어져야 하지만 교환시기와 정기점검시기에 대한 정보가 없기 때문에 교환과 점검을 위해 구입한 부품들이 방치되어 막대한 자금을 낭비하는 경우가 발생된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 가지 방식의 원격검침 시스템이 개발되어 왔다.

예를 들어, 핸디터미널을 이용하여 수용가를 검침원이 직접 방문하여 현장에서의 검침 데이터를 입력하는 방식이 개발되었다. 그렇지만, 이러한 방식은 전산자료의 입력과정을 단축하였다는 장점이 있으나, 검침원이 직접 검침하여 데이터를 입력하므로 직접 검침에 따른 인건비 절감에는 기여하지 못한다는 단점 때문에 실효를 거두지 못하는 실정이다. 또한, 수용가에 설치된 각종 계량기(전기 계량기,가스 계량기, 수도 계량기 등)의 사용량을 검침원이 수용가를 직접 방문하지 않고 유/무선의 통신매체를 이용하여 컴퓨터로 원격 검침하는 각종 시스템을 원격검침에 적용하고 있다. 이러한 원격검침 시스템에는 계량기와 이동 통신망 또는 PSTN 등과의 데이터 교환을 위해 유/무선 모뎀을 사용하고 있지만, 종래의 유/무선 모뎀은 단지 상호간의 데이터 교환을 중계하는 역할만을 수행하기 때문에 유/무선 모뎀의 작동상태를 정확하게 파악할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 RF 통신을 이용하여 다수의 전자식 계량기의 검침 데이터를 수집하고, 수집된 검침 데이터를 이동 통신망을 이용하여 원격검침 서버로 전송함으로써 검침원의 방문없이 각 가정의 전력 사용량을 원격지에서 확인하고 전자식 계량기의 제어를 원격지에서 수행할 수 있는 원격검침 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 중계기의 영역 밖에 존재하는 전자식 계량기의 검침 데이터를 중계기의 영역 내에 존재하는 임의의 RF 무선모뎀을 통해 수집하여 원격검침 서버로 전송하는 원격검침 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원격검침 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 서비스도이고,

도 2는 본 발명에 따른 SCU와 MCU의 내부 구성 모듈을 보여주는 블록도이고,

도 3은 본 발명에 따른 FEP의 기능별 블록도이고,

도 4는 AMR 서버의 모듈별 기능을 설명하는 기능 블록도이고,

도 5는 본 발명에 따른 MCU의 검침 데이터 수집과정을 설명하는 흐름도이고,

도 6은 본 발명에 따른 SCU의 검침 데이터 전송과정을 설명하는 흐름도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

101, 103, 105, 110: SCU

102, 104, 106, 112: 전자식 계량기

120: MCU 130: 이동 통신망

140: FEP 150: FEP_무선모뎀

160: AMR 서버 170: DB

180: LAN망 190: 개인용 컴퓨터

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 디지털 방식으로 수용가의 전기 사용량을 측정하여 내부 메모리에 저장하고, 검침 데이터 전송명령이 수신되면 내부 메모리에 저장된 검침 데이터를 전송하는 전자식 계량기를 이용한 원격검침 시스템에 있어서, 전자식 계량기에 연결되어 광통신 방식으로 전송되는 검침 데이터를 수신하여 패킷화하고, 외부 요청시 검침 데이터를 송신하는 SCU와; SCU와 무선으로 연결되어 무선 송신되는 검침 데이터를 수집하고, 외부로부터 전달된 각종 데이터를 수신하여 일정한 형식에 따라 데이터를 변환 및 중계하는 MCU와; MCU와 유선 또는 무선으로 연결되어 있으며, 기지국, 교환기 및 IWF(망 연동 장치)를 포함하고, MCU와 패킷 데이터 통신 또는 서킷 데이터 통신을 통해 데이터를 상호 교환하는 이동 통신망과; 이동 통신망과 유선으로 연결되어 있으며, 각종 프로토콜을 지원하고, 원격 다이얼 업 모뎀과 TCP/IP 통신방식으로 전자식 계량기로부터 송신되는 원시 검침 데이터를 취득함으로써 통신장비와 회선의 장애로 인한 문제점을 최소화하고, 검침 실행 후 모뎀의 초기화를 자동으로 실행시켜 모뎀의 행 업(Hang up)상태를 미연에 방지하고, 검침 데이터를 취득하는 과정에서 사용하는 모뎀 또는 회선의 잡음이나 통신왜곡으로 데이터가 손상되는 경우 즉시 관리자에게 경보 메시지를 전달하는 FEP와; 이동 통신망과 무선으로 연결되어 있으며, 이동 통신망의 기지국으로부터 전송되는 무선 데이터를 수신하여 FEP로 전달하고, FEP로부터 전달된 무선 데이터를 이동 통신망으로 전송하는 중계역할을 수행하는 FEP_무선모뎀; 및 FEP와 상호 연결되어 있으며, FEP로부터 송신되는 각종 데이터를 데이터베이스화하고, 요금관리시스템과의 고객정보, 검침 데이터의 송수신 연계 기능을 수행하며, FEP로부터 수신한 검침 데이터를 관리하고, LAN망을 통해 관리자의 각 컴퓨터와 연결되어 컴퓨터에서 요청한 데이터를 전송해 주는 AMR 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 원격검침 시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 원격검침 시스템(100)의 전체적인 구성을 보여주는 서비스도로서, 원격검침 시스템(100)은 전자식 계량기(102, 104, 106, 112), RF 무선모뎀(SCU)(101, 103, 105, 110), 중계기(MCU)(120), 이동 통신망(130), FEP(Front End Processor)(140), FEP_무선모뎀(150), 원격검침 서버(AMR 서버)(160), 데이터베이스(170), LAN망(180) 및 개인용 컴퓨터(190)를 포함하여 구성되어 있다.

전자식 계량기(102, 104, 106, 112)는 디지털 방식으로 수용가의 전기 사용량을 측정하여 내부 메모리에 저장하고, 검침 데이터 전송명령이 수신되면 내부 메모리에 저장된 검침 데이터(즉, 전기 사용량)와 함께 해당 수용가의 고유 ID를 전송하는 역할을 수행한다. 전자식 계량기(102, 104, 106, 112)는 단상 2선식회로에서 단독으로 부설하여 시간대별 유효전력량 계량 및 제반자료의 기록이 가능하여야 하고, 계기에 착탈식 모뎀을 부착하여 무선 및 전력선 방식의 원격검침이 가능하여야 한다.

SCU(101, 103, 105, 110)는 각각의 전자식 계량기(102, 104, 106, 112)와 IEC1107 규격에 준수한 광통신(적외선통신) 방식을 사용하여 취득한 전력량계 데이터(정기지침, 현재지침 등)를 MCU(120)로 전송하는 역할을 수행한다. 이때, MCU(120)로 전송되는 데이터는 전력 업무용 주파수 463.4125, 463.4250, 463.4375MHz 협대역(8.5KHz) 3개의 채널을 이용한 무선 폴링 방식으로 전달된다.SCU(101, 103, 105, 110)에서 생성되는 모든 패킷은 맨체스터 코딩방식을 사용하며, 50% 듀티 비율로 "0"은 "10"으로, "1"은 "01"로 표시된다. 통신 가능 거리는 LOS 기준 1Km 이상, 통신 성공률은 80% 이상이 유지되도록 구현하는 것이 바람직하다.

SCU(101, 103, 105, 110)와 전자식 계량기(102, 104, 106, 112)간의 데이터 통신은 IEC 1107의 "Data exchange for meter reading, tariff and load control Direct local data exchange" 규격을 기준으로 이루어지며, 800∼1000nm의 파장의 가지는, 최대 1600lux까지 주위 빛 세기에 영향을 받지않는 구조로 이루어지고, 전자식 계량기와의 물리적 절연구조를 갖는 광통신 방식을 채택한다.

SCU(101, 103, 105, 110)와 전자식 계량기(102, 104, 106, 112)간의 통신 프로토콜은 통신속도 9600bps를 유지하고, 시작비트(1비트), 데이터비트(7비트), 패리티비트(1비트), 정지비트(1비트)로 이루어져 있다. 또한, SCU(101, 103, 105, 110)는 인터페이스 케이블을 이용하여 PC용 프로그램과 통신이 가능하며, SCU(101, 103, 105, 110)의 초기화시는 중계기의 ID, 자신의 ID 및 사용될 주파수를 설정 및 수정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 사용되는 SCU(101, 103, 105, 110)는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

첫째, 무선 출력 레벨이 100mW이기 때문에 오픈 사이트에서 1Km(LOS 기준) 영역 내에 설치된 무선 중계기와 통신이 가능하며, BCH 에러정정기능과 중계기능을 지원하기 때문에 넓은 통신 영역을 제공한다.

둘째, 별도의 통신 케이블없이 전원 인가시 즉시 통신이 가능하며 고장이나기능변경, 증설에 따른 교체 작업이 용이하며, 전자식 계량기(102, 104, 106, 112) 규격에 적합한 기구 설계로 결합이 용이하고 탈부착이 가능하다.

셋째, 무선과 광통신을 사용하여 통신선로로 인입되는 서지 방지 전원 입력단에 휴즈를 사용하므로 전기적 충격에 강하다.

넷째, 음영지역(중계기와 통신 불가능한 지역)에 설치된 SCU(110)과 통신할 수 있도록 인접한 SCU(예컨대, 105)가 중계기능을 제공한다.

다섯째, 각각의 SCU(101, 103, 105, 110)에 전원을 인가하면 중계기와 루프백 시험을 통해 해당 SCU(101, 103, 105, 110)가 통신가능 지역인지를 용이하게 판별할 수 있다.

MCU(120)는 무선통신을 이용하여 원격검침용 모뎀(SCU)을 통한 전자식 계량기의 각종 데이터를 송수신하여 망과 연계되는 원격검침 서버망에 전달하는 중계기능 및 변환기능을 가진 장치로서, 이동 통신망(130)에 설치된 FEP(140)와 가입자의 전자식 계량기에 설치된 SCU(101, 103, 105, 110) 사이에 위치하여 무선통신으로 검침된 데이터의 취득 및 FEP(140)로부터 수신한 데이터를 SCU로 전달하고, 각각의 SCU(101, 103, 105, 110)로부터 수신한 데이터를 FEP(140)으로 전달하는 중계역할을 수행한다.

SCU(101, 103, 105, 110)와 MCU(120)간의 데이터 통신은 확장 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 프로토콜을 이용한 언서리시티드(unsolicited) 방식으로 상호간의 데이터를 교환한다.

도 1에 도시된 SCU(110)는 MCU(120)의 영역 밖에 존재하는 것으로, 자신의영역 내에 존재하는 임의의 SCU(예컨대, 105)를 통해 영역 밖 SCU(110)의 검침 데이터를 수집할 수 있다. 따라서, 임의의 SCU(예컨대, 105)는 설정된 또다른 SCU(예컨대, 110)의 각종 데이터를 MCU(120)로 중계하는 기능을 포함하여야 한다. MCU(120)의 내부 구성 및 소프트웨어의 기능은 도 2를 참조하여 구체적으로 후술한다.

이동 통신망(130)은 기지국(132, 138), 교환기(134) 및 IWF(Inter-Working Function:망 연동 장치)(136)를 포함하며, MCU(120)와 패킷 데이터 통신 또는 서킷 데이터 통신을 통해 데이터를 상호 교환하고, IWF(136)를 통해 FEP(140)와 패킷 데이터 통신을 수행하고 기지국(138)을 통해 FEP_무선모뎀(150)과 서킷 데이터 통신을 수행한다. 여기에서, IWF는 데이터 서비스 통신 프로토콜 기능인 TAF(Terminal Adaptor Fuction)와 연동하는 무선 데이터 송수신 프로토콜을 지원한다.

서킷 데이터 통신은 MCU(120) 또는 FEP_무선모뎀(150)과 기지국(132, 138) 사이 무선 구간의 데이터 전달 채널 설정 및 유지, 유선의 기지국(132), 그리고 교환기(134) 및 IWF(136)까지의 무선모뎀(120 또는 150) 데이터를 전달하는 채널의 설정과 유지 방식이 한번의 호가 설정되면 단말기와 호스트 양측의 전달할 데이터가 없어도 무선 채널과 유선망 내의 채널이 종료되지 않고 지속적으로 무선모뎀(120, 150)과 망연동시스템까지의 회선을 연결해 놓는 데이터 서비스를 말한다.

반면, 패킷 데이터 통신은 일차 호가 설정된 후 전달할 데이터가 없으면 일정 시간이 경과한 후 자동으로 해제되고 다시 전달할 데이터가 발생하면 사용자는인식하지 않은 상태에서 무선 채널과 유선망 내의 채널 설정이 신규 호 발생시와 유사하게 다시 설정된다. 이로 인해, 무선구간의 채널을 트랙픽에 따라 효율적으로 사용할 수 있다는 것이 서킷 데이터 통신과 다른점이다.

FEP(140)는 이동 통신망(130)의 IWF(136)와 상호 연결되어 있으며, 최대 16개의 다이얼 업 회선을 수용할 수 있는 통신처리모듈을 4개까지 탑재할 수 있는 확장성을 가지고, TCP/IP, SLIP, PPP, Async Protocol을 지원하며 원격 다이얼 업 모뎀과 TCP/IP 통신방식으로 각종 전자식 계량기로부터 원시 검침 데이터를 취득함으로써 통신장비와 회선의 장애로 인한 문제점을 최소화하는 기능을 수행한다.

또한, 포트별 상태감시로 문제의 원인을 정확하고 신속하게 판단하며, 검침 실행 후 모뎀의 초기화를 자동으로 실행시켜 모뎀의 행 업(Hang up)상태를 미연에 방지하고, 검침 데이터를 취득하는 과정에서 사용하는 모뎀 또는 회선의 잡음이나 통신왜곡으로 데이터가 손상되는 경우 즉시 관리자에게 경보 메시지를 전달하는 기능을 수행한다. 또한, AMR 서버(160)로부터 인가되는 중계기 번호, SCU 번호, 검침주기, 계기고유번호 등의 초기 정보를 수신하여 자동 설정하고, 이동 통신망(130)을 통해 MCU(120)로부터 취득한 검침 데이터를 AMR 서버(160)로 전송한다.

FEP_무선모뎀(150)은 이동 통신망(130)의 기지국(138)과 상호 연결되어 있으며, 기지국(138)으로부터 전송되는 무선 데이터를 수신하여 FEP(140)로 전달하거나 FEP(140)로부터 전달된 무선 데이터를 이동 통신망(130)으로 전송하는 중계역할을 수행한다.

AMR 서버(160)는 FEP(140)와 상호 연결되어 있으며, 데이터베이스(170)를 관리하는 서버로서, IBM 주전산기의 요금관리시스템과의 고객정보, 검침 데이터의 송수신 연계 기능을 수행하며 FEP(140)로부터 수신한 검침 데이터를 관리하는 기능을 수행한다. 또한, LAN망(180)(즉, 사내 교환망)을 통해 관리자의 각 컴퓨터(190)와 연결되어 컴퓨터(190)에서 요청한 데이터를 전송해 주는 역할을 수행한다.

도 2는 본 발명에 따른 SCU(101)와 MCU(120)의 내부 구성 모듈을 보여주는 블록도로서, SCU(101)는 RF 모듈(107), MCU 모듈(108) 및 광통신 모듈(109)을 포함하여 구성되어 있고, MCU(120)은 MPU 모듈(121), 이동통신 모듈(122) 및 무선통신 모듈(123)을 포함하여 구성되어 있다. 여기에서, SCU(101)는 다수의 SCU(101, 103, 105, 110) 중 임의의 하나로서 그 구성 및 동작이 동일하므로 하나만을 예시한 것이다.

SCU(101)는 8051 프로세서를 이용하여 설계되었으며, 통신을 위해 필요한 파라미터를 저장하기 위한 외장형 EEPROM을 제외하고는 모든 통신에 필요한 기능은 소프트웨어적으로 처리되도록 구현되어 있다.

SCU(101)의 RF 모듈(107)은 MCU(120)와의 무선통신 방식을 가능하도록 필요한 기능을 제공하는 부분으로, 사전에 허가받은 무선 채널을 이용하여 전송할 패킷 데이터를 FSK 변조하여 송수신한다.

MCU 모듈(108)은 SCU(101)의 초기화 및 동작에 관한 모든 동작을 관리하는 부분으로, MCU(120)로부터 수신하는 패킷 데이터를 분석하고 특정 전자식 계량기 데이터를 수집하기 위해 필요한 일련의 과정을 수행하여 그 결과를 MCU(120)로 전달하는 역할을 수행한다.

광통신 모듈(109)은 전자식 계량기와의 통신을 수행하는 모듈로서, IEC1107에 준수한 적외선 광통신 모듈이다. 광모듈을 이용함으로써 전자식 계량기와 SCU(101)간의 불필요한 연결 케이블을 제거하였으며 통신선로로 입력될 수 있는 전기적 충격을 방지하는 기능을 제공한다.

MCU(120)의 MPU(Micro Processor Unit) 모듈(121)은 64KB의 SRAM을 사용하며, 슈퍼 커패시터(Super Capacitor)를 사용하여 정전시 정보를 유지할 뿐만 아니라 백업 배터리를 사용하여 정전 통보를 알리는 기능을 수행한다. 또한, FEP(140)로부터 중계기 정보와 검침 명령을 수신하여 SCU(101)와의 무선통신을 수행한 후, 검침 데이터를 취합하여 FEP(140)로 패킷 데이터 형식으로 전송한다.

이동통신 모듈(122)은 서킷 통신을 통해 검침전 FEP(140)에서 MCU(120)로 전달되는 각종 정보 및 명령을 수신하기 위해 사용되며, 검침 종료 후 MCU(120)가 취합한 검침 데이터를 패킷 통신을 통해 FEP(140)로 전송하는 기능을 수행한다.

무선통신 모듈(123)은 MCU(120)와 SCU(101)간의 통신을 수행하기 위해 사용되며, BCH(31,21,5)를 적용하여 에러를 정정한다. 무선 링크상에 전송되는 모든 데이터는 맨체스터 코딩을 통해 변환되며, 듀티 사이클은 50%로 모든 데이터 프레임을 구성하는 정보신호 중 "0"은 "10"으로, "1"은 "01"로 변환된다. MCU(120)는 외부 안테나를 통한 서지 보호기능을 갖추고 있으며, 배전 전주에 취부가 용이하도록 제작되는 것이 바람직하다.

MCU(120)에서 사용되는 소프트웨어는 크게 서킷 모드, 패킷 모드, RF 모드, 디버그 모드 및 현장 검침 메뉴 모드로 구분된다.

서킷 모드는 MCU(120)의 환경 설정 및 초기화, SCU ID 리스트 등록, ID 추가 및 삭제, 루프백 테스트, 검침, 모뎀 리셋, 로드 프로파일(Load Profile), 전자식 계량기 정보 변경 등의 명령을 전송받아 처리하는 기능을 수행한다.

패킷 모드는 SCU(101)로부터 받은 검침 데이터를 취합하여 전체 검침, 개별 검침, 검침 데이터 재전송, 전체 루프백, 초기 구동 통보, 로드 프로파일 정보, MCU 정전통보 등의 패킷을 FEP(140)로 전송하는 기능을 수행한다.

RF 모드는 SCU(101)와의 통신을 위해 해당 명령과 데이터를 변환하며, 각 프레임별로 수행되는 BCH(31,21,5) 알고리즘은 2비트 에러 검출 및 정정 기능을 제공한다. 여기에서, BCH(31,21,5) 알고리즘은 부호길이 31, 정보비트 21, 최소거리 5이며, 생성다항식 G(X)=X¹⁰+X⁹+X⁸+X⁶+X⁵+X³+1이다. MCU(120)는 지정된 SCU(101)와 1:1 직접 검침을 수행하지만, 직접 검침을 수행할 수 없는 음영지역의 SCU(110)를 검침하기 위해서는 자동으로 중계 ID를 검색하여 경로를 확보한 후, 중계 가능한 SCU(예컨대, 105)를 통해 중계 검침을 수행한다.

MCU(120)는 초기 설치시 FEP(140)로부터 SCU ID 리스트 등록 명령을 받아 자동으로 등록하고, 전체 루프백 테스트를 실시하여 직접 검침을 수행할 수 없는 음영지역의 SCU에 대하여 중계 ID를 확보하여야 한다. SCU ID는 수동으로 추가 및 삭제가 가능하며, MCU(120)의 환경 설정에서 검침주기를 설정하면, MCU(120)에 등록된 모든 SCU에 대하여 순차적으로 월별 또는 일별 검침을 자동 수행한다.

디버그 모드는 RS-232C 인터페이스 케이블을 통해 MCU(120)와 통신하여 무선통신으로 SCU의 정상 동작유무를 시험하고, MCU ID, 사용 주파수, SCU ID 등의 설정 및 변경에 대한 환경 설정 기능을 제공한다.

도 3은 본 발명에 따른 FEP(140)의 기능별 블록도로서, FEP(140)는 원격검침 업무를 처리할 수 있는 소프트웨어인 PowerAMR에 의해 동작하며, 최대 64개의 회선을 수용할 수 있는 통신변환장치와 TCP/IP로 연계하여 최대 6,000개의 전자식 계량기의 검침이 가능하여 고객증가에 탄력적으로 대응할 수 있다. 포트별로 각기 다른 통신방식의 설정이 가능하여 하나의 FEP(140)에 다수의 서로 다른 통신방식을 지원하는 전자식 계량기의 수용이 가능하다.

FEP(140)를 동작시키는 소프트웨어(즉, PowerAMR)는 다이얼 처리 모듈(310), 통신 처리 모듈(320), 데이터 관리 모듈(330), 스케줄 처리 모듈(340), 장애 관리 모듈(350) 및 패킷 데몬 모듈(360)을 포함한다.

다이얼 처리 모듈(310)은 통신변환장치(370)와 TCP/IP로 연계하여 다이얼 업(Dial-Up) 모뎀 또는 무선모뎀으로 접속되는 다수의 전자식 계량기(ABB, GE, LG산전, 대한전선, 일진전기, 금호 미터텍 등에서 제조한 모델)와 통신 경로를 구성하여 전자식 계량기로부터 원시 검침 데이터를 취득하는 기능을 제공하는 모듈로서, 최대 64개의 다이얼 처리 모듈(310)이 동적으로 구동 가능하다. 검침 실행 후 자동으로 모뎀의 초기화를 시켜줌으로써 모뎀의 행 업(Hang-Up) 상태를 미연에 방지한다.

통신 처리 모듈(320)은 FEP용 소프트웨어(즉, PowerAMR)의 통신 처리 모듈과 TCP/IP 방식으로 통신하는 모듈로서, 다이얼 처리 모듈 또는 패킷 데몬 모듈(360)로부터 취득 및 해석된 데이터를 TCP/IP 방식으로 AMR 서버(160)로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 통신 처리 모듈(320)은 PowerAMR(395)의 성공적인 데이터 취득여부를 판단하여 오류 발생시 재전송을 요구하여 PowerAMR(395)과 FEP(140)간의 데이터를 일치시켜주며, 각기 다른 전자식 계량기의 프로토콜을 변환, 가공, 해석하여 동일한 프로토콜로 변환하여 AMR 서버(160)와 통신한다.

데이터 관리 모듈(330)은 전자식 계량기의 검침 데이터를 취득, 해석 및 보관하는 모듈로서, 데이터 취득 및 해석은 전자식 계량기에 따라 지원하며, 전자식 계량기로부터 데이터 취득시 데이터의 신뢰성을 확보하기 위해 송신시에 CRC 및 BCC를 생성하며, 수신시에는 CRC 및 BCC 에러 체크로 취득된 데이터의 에러 유무를 판단하여 오류 발생시 재전송을 요구한다. 데이터 리드/라이트 속도를 향상시키기 위해 DAO(Date Access Object) 방식을 사용하여 신속하게 데이터를 처리한다. 데이터 신뢰성을 향상시키기 위해 각종 전자식 계량기의 데이터베이스와 상호 일치시키는 기능을 포함하고 있다.

스케줄 처리 모듈(340)은 기본 검침주기를 1시간으로 하여 24시간까지 가변할 수 있으며, 정기검침 일의 경우 자동으로 정기검침을 할 수 있는 최대 64회선에 최대 6,000개의 전자식 계량기를 수용하고, 주기적 폴링 방식으로 각각 수용가별로 데이터 취득을 위한 검침 스케줄링을 다르게 설정할 수 있고, 전자식 계량기의 데이터 취득 오류 발생에 대한 처리 스케줄을 동시에 운용할 수 있다. 고객별 검침 스케줄 데이터 구축은 FEP(140) 기동시 PowerAMR(395)로부터 회선번호, 검침주기, 계기 제작사 및 번호 등 초기 정보를 일괄 수신 또는 일부 수신하여 다이얼 업 방식의 검침 경로를 구축한다. PowerAMR(395)의 스케줄 변경시 실시간으로 스케줄 처리 모듈(340)에 적용하거나 관리자에 의한 임의의 변경도 가능하다.

장애 관리 모듈(350)은 SNMP 프로토콜을 지원하지 않는 통신 및 기타 장비를 SNMP 프로토콜을 지원하는 네트워크 장비처럼 변환하는 모듈이다. 통신변환장치(370)의 포트별로 연결된 전자식 계량기의 통신 상태를 AMR 서버(160)상의 자원 관리용 소프트웨어인 PowerRMS(380)의 관리화면에서 확인할 수 있다. 따라서, 장애 관리 모듈(350)을 이용하여 FEP(140)의 동작상태 및 자원정보, 무선모뎀의 동작상태 및 자원정보가 PowerRMS(380)로 전송되어 효과적인 관리를 수행할 수 있다. 장애 관리 모듈(350)에서의 IP 할당은 스케줄 초기 데이터 등록시 자동적으로 할당된다.

패킷 데몬 모듈(360)은 TCP/IP로 연계하여 검침 데이터를 수신하는 데몬 프로세서로서, SCU와 패킷 방식을 이용하여 설정된 주기로 통신한다. 동시에 여러 개의 SCU와 통신하기 위하여 동적 복제방식을 이용하므로 통신의 병목현상을 최소화하여 검침 데이터의 손실을 줄일 수 있다.

도 4는 AMR 서버(160)의 모듈별 기능을 설명하는 기능 블록도로서, AMR 서버 소프트웨어는 클라이언트 모듈(PA-CLT)(410), 서버 모듈(PA-SVR)(420), 통신 처리 모듈(PA-FEPC)(430), 마스터 관리 모듈(PA-MST)(440), 스케줄 관리 모듈(PA-SCHD)(450), DB 관리 모듈(PA-DBMS)(460), 검침 관리 모듈(PA-MDPR)(470) 및 계기 제어 모듈(PA-MCPR)(480)로 이루어져 있다.

클라이언트 모듈(410)과 서버 모듈(420)은 원격검침 전용 클라이언트/서버소프트웨어로서, 검침 데이터 조회, 각종 통계 데이터 조회, 계기 제어명령 등을 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 GUI 환경으로 개발된 모듈이며 사용자들이 사용하는 기본적인 툴이다.

PA-FEPC(430)는 FEP(140)와 연동하여 정확하고 신속하게 검침 데이터를 취득하고 부하 제어를 효율적으로 실현시켜주는 통신 처리 모듈이다. FEP(140)와의 통신은 서버 형태의 데몬 프로세스로 운영되고 FEP(140)의 증설로 인한 서버의 병목현상을 최소화하기 위하여 동적 프로세서의 생성 기법을 사용하여 통신 처리 및 자료 처리의 시간차를 해소하고, FEP(140)의 요청을 즉시 처리할 수 있도록 구현되어 있다. 또한, CRC의 해석 및 재전송 요구를 통한 신뢰성 있는 통신을 보장하며, FEP(140)가 각종 전자식 계량기로부터 취득한 단일 프로토콜을 이용하여 통신을 수행한다.

PA-MST(440)는 고객정보를 데이터베이스화하여 저장 보관하고 전자식 계량기로부터 취득한 해당 전력량계의 기본 정보를 이용하여 원격검침의 기본 마스터를 구축하여 관리하는 마스터 관리 모듈이다. 고객 마스터 정보는 신규 생성 또는 갱신하여 항상 최신 상태를 유지하고, 신규 등록 또는 갱신한 내역은 1년 이상 보관하여 그 히스토리를 관리할 수 있도록 구현하는 것이 바람직하다.

PA-SCHD(450)는 검침 스케줄을 관리하는 스케줄 관리 모듈로서, 계기 제작사, 계기 번호, 검침주기, 정기 검침일, 검침 우선순위 등을 입력, 조회, 수정 및 삭제할 수 있다. 또한, FEP(140)로부터 데이터 요청이 있을 경우 전체 데이터 또는 동기가 되어 있지 않은 신규 데이터만을 선별하여 전송해 줄 수 있으며, FEP(140)로부터 수신한 검침 데이터가 스케줄 DB와 상이할 경우 실시간으로 변경할 자료를 검색하여 FEP(140)로 전송해 주어 자료를 일치시키도록 유지한다.

PA-DBMS(460)는 자료를 효율적으로 관리하기 위하여 사용하는 고수준의 데이터를 보관 및 처리하는 모듈이다. 데이터베이스를 적절하고 효과적으로 사용하기 위해서는 관리자가 상당한 지식과 경험을 필요로 하는데, 부적절한 명령어 처리로 중요 자료의 소실 등을 유발하는 것을 방지하기 위해 DB 관리 모듈(460)은 자료의 백업과 삭제 그리고 재생성 등의 기본적인 운영에 필요한 부분을 GUI화하여 제공함으로써, 운영자가 쉽게 원격검침 DB를 관리하도록 지원한다. 또한, 자료 처리 및 관리의 효율화를 위하여 데이터의 유효기간을 설정하여 기간 경과시 자동 삭제 기능을 제공함으로써, 항상 적절한 용량을 유지하도록 한다. 또한, 검침 데이터의 논리적 일관성 유지를 위하여 펄스 데이터의 누락을 방지하고, 계기 또는 모뎀의 변경시 자동으로 자료를 갱신하여 연속적인 검침이 가능하도록 지원한다.

PA-MDPR(470)은 데이터를 저장 및 가공하고, 통신 처리 모듈(430)의 에러 검증 과정을 거친 펄스 데이터와 이를 가공한 시간별, 일별, 월별집계 데이터를 데이터베이스에 보관하며, 코드 변환 기능을 통하여 중간 검침, 정기 검침 데이터 등을 요금 계산용 정보로 제공하는 검침 관리 모듈이다. 자료 처리 과정에서 문제점이 발생하거나 검침 데이터의 비정상 상태가 발생하면 즉시 운영자에게 통보하여 즉각적으로 필요한 조치를 취할 수 있도록 운용하고, 정기 검침의 경우 고객 번호의 조정구 코드를 이용하여 해당일에 자동으로 검침이 이루어지도록 하고, 장애로 인해 검침이 실패한 경우 장애 원인 제거시 자동으로 재검침이 이루어지도록 운영하여검침 DB를 갱신하도록 운용한다. 또한, 펄스 검침, 정기 검침시 계기의 정전이나 계기의 장애 코드를 분석하여 장애 원인에 대한 정보를 제공하여 계기 담당자가 즉시 조치를 취할 수 있도록 지원한다.

PA-MCPR(480)은 전자식 계량기의 펄스 시간이 규정된 시간과 상이하거나 현재 시간이 오차가 발생할 때 타임 셋 기능과 계기의 장애를 원격에서 클리어 시킬 수 있는 계기 제어 모듈이다. 따라서, 관리자가 현장을 방문하지 않고 원격에서 원하는 작업을 수행할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 원격검침 시스템에 대한 동작 관계를 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 MCU의 검침 데이터 수집과정을 설명하는 흐름도이다. 먼저, MCU는 검침하고자 하는 특정 SCU의 Relay_ID 필드를 확인한다(S505). 해당 SCU의 Relay_ID 필드는 유효한 값으로 설정되어 있어야 하며, 유효한 Relay_ID 필드값은 0∼1000값이다. 만약, Relay_ID 필드에 임의의 SCU ID가 기입되어 있으면 중계 검침으로 검침 데이터를 수집할 수 있다. MCU는 Relay_ID가 초기 상태(즉, '0')인가를 판단(S510)하여 초기 상태이면 해당 SCU로 직접 검침 데이터를 요구한다(S510). 다음에, MCU는 일정 시간을 대기하고, 해당 SCU로부터 검침 데이터에 대한 응답이 있는가를 판단(S515)하여 응답이 없으면 해당 SCU로 검침 데이터를 재 요구하고(S535), 응답이 있는 경우 검침 데이터를 저장한다(S520).

재 검침시(S535) 해당 SCU로부터 검침 데이터에 대한 응답이 있는가를 다시 한 번 판단(S540)하여 응답이 있을 경우 검침 데이터를 저장하고(S520), 응답이 없으면, 등록된 다음 SCU를 판단(S525)하여 있을 경우 다시 중계 ID를 확인하며(S505), 등록된 다음 SCU가 없을 경우 검침 결과와 정보를 AMR 서버로 통보한다(S530).

중계 ID가 있을 경우(S505) 중계 검침(S545)을 수행하고, 해당 SCU로부터 응답이 없을 때(S550) 중계 재검침(S555)을 수행하게 된다. 중계 재검침도 마찬가지로 응답이 있을 경우 검침 데이터를 저장(S520)하게 되고, 응답이 없을 경우 등록된 다음 SCU가 있는지 확인한다(S525).

일반적으로, MCU의 영역 밖에 존재하는 특정 SCU는 MCU의 영역 내에 존재하는 인접 SCU와 비슷한 ID값을 갖고 있으므로 중계 검침을 필요로 하는 특정 SCU의 ID값보다 작은 ID를 갖는 SCU로 중계 루프백을 시도한다. 이와 같은 방법으로 MCU 영역 밖에 존재하는 SCU의 ID를 수집하여 중계 검침 필드에 중계를 성공시킨 해당 SCU의 ID를 기입하고 검침에 사용한다. 따라서, 검침이 되지 않은 SCU는 AMR 서버의 요구에 따라 관리자가 지정한 중계 ID로 중계 검침을 시행하거나 관리자가 현장을 방문하여 문제점을 해결하도록 유도할 수 있다.

일반적으로, 주기적 검침을 1시간 단위를 최소로 하여 본 원격검침 시스템을 운용할 때, SCU 1대에 대한 검침은 3초 정도가 소요된다. 따라서, 하나의 MCU에 최대 가입자(1000)가 있는 경우 검침 소요시간은 3000초(즉, 1000대 ×3초)이다. 주기적 검침을 AMR 서버로 보고할 때까지는 대략 600초 정도의 시간이 여유가 있으므로 이 시간을 중계 검침과 검침 필드 확인하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 중계 검침 대상을 전체 SCU의 5% 미만으로 가정하고 중계 검침에 소요되는 시간을 직접검침의 2배인 6초로 계산하면 300초(즉, 50대 ×6초)이며, 중계 검침 필드 확인에 소요되는 시간은 전체 SCU의 5% 미만이므로 300초(즉, 50대 ×6초)가 소요된다. 따라서, 1시간 내 검침이 가능하다.

도 6은 본 발명에 따른 SCU의 검침 데이터 전송과정을 설명하는 흐름도이다. 먼저, SCU는 MCU로부터 검침 데이터 요청에 대한 프레임을 수신하였는가를 판단(S610)하여 해당 프레임을 수신하지 않으면 대기하고, 해당 프레임을 수신하면 프레임 내에 삽입된 MCU ID와 SCU ID를 분석한다(S620). MCU ID와 SCU ID가 모두 일치할 경우, 해당 SCU로 전송된 프레임으로 인식하고 일치하지 않을 경우 해당 프레임을 폐기시킨다.

다음에, SCU는 Relay_ID와 디렉션(Direction)을 해석하여 해당 프레임이 직접 검침 프레임인지 중계 검침 프레임인지를 판단한다(S630). 판단 결과, 직접 검침 프레임이면(즉, Relay_ID 필드값이 '0'이면) 해당 전자식 계량기를 검침하여 검침 데이터를 전송한다. 전자식 계량기는 SCU로부터 검침 데이터 요구시 현재 날짜, 현재 시간, 현재월 총 누적유효전력량, 현재월 A 시간대 누적유효전력량, 현재월 B 시간대 누적유효전력량, 전월 총 누적유효전력량, 전월 A 시간대 누적유효전력량, 전월 B 시간대 누적유효전력량을 포함한 검침 데이터를 SCU로 송신한다.

다음에, SCU는 해당 전자식 계량기로부터 수신받은 검침 데이터를 포함한 프레임을 MCU로 전송한다(S650). 상기 단계(S630)의 판단 결과, 직접 검침 프레임이 아니면(즉, 중계 검침 프레임이면), SCU는 중계 프레임을 구별하여 송신한다(S660). 예를 들어, 프레임 1(MCU to Relay SCU)의 경우, 중계 SCU는 전송할 프레임의 SCU_ID에 수신한 프레임의 Relay ID값을 포함시키고, 디렉션을 "Relay SCU to SCU"로 수정하여 송신한다. 프레임 2(Relay SCU to SCU)의 경우, 전송할 프레임의 SCU_ID에는 중계 SCU의 ID값을 Relay_ID에는 자신의 ID값을 포함시키고, 디렉션을 "SCU to Relay SCU"로 수정한다. 수신한 프레임의 명령에 따라 전송할 프레임의 정보 필드에는 검침 데이터 또는 루프백 데이터를 포함하여 송신한다. 프레임 3(SCU to Relay SCU)의 경우, 중계 SCU는 디렉션 부분만을 "Relay SCU to MCU"로 수정하여 송신한다.

MCU가 최초로 동작할 때에는 서버 정보 설정, SCU 등록, 루프백 시험, 검침 등의 동작을 운용자가 수행해야 한다. 즉, 서킷 모드로 MCU와 접속하고, 서버 정보(예컨대, 서버 IP 주소, 포트, MCU ID, 검침 주기 등)를 설정하고, MCU가 관리할 모든 SCU를 등록하고, 일괄 루프백 시험을 수행하여 중계 ID를 확보하고 일괄 검침을 수행한다.

일괄 루프백 시험을 수행하고 일괄 검침을 수행한 결과는 패킷 통신에 의해서 서버에 저장되므로 운용자는 MCU에 등록된 모든 SCU에 대한 검침이 정상적으로 수행되었는지를 확인할 수 있다. 만약, 검침이 실패한 SCU가 있는 경우, 실패 원인이 통신 불가(예컨대, time out)이면 해당 SCU를 다른 방법으로 처리해야 하며, 그 처리는 본 발명의 범위를 벗어난 것이며, 본 발명에서는 루프백 시험을 수행한 이후의 검침은 등록된 모든 SCU와 통신이 가능한 것으로 간주한다.

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 원격검침 시스템에 의하면, 출력 RF 통신(예컨대, 광통신)을 이용하여 전자식 계량기로부터 전송되는 검침 데이터를 수집하고, 수집된 검침 데이터를 이동 통신망을 이용하여 원격검침 서버로 전송함으로써 검침원의 방문없이 각 가정의 전력 사용량을 원격지에서 확인하고 전자식 계량기의 제어를 원격지에서 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

디지털 방식으로 수용가의 전기 사용량을 측정하여 내부 메모리에 저장하고, 검침 데이터 전송명령이 수신되면 내부 메모리에 저장된 검침 데이터를 전송하는 전자식 계량기를 이용한 원격검침 시스템에 있어서,

상기 전자식 계량기에 연결되어 광통신 방식으로 전송되는 상기 검침 데이터를 수신하여 패킷화하고, 외부 요청시 상기 검침 데이터를 무선 송신하고, MCU와 무선으로 직접 연결되지 못하는 음영 지역에 위치한 SCU로부터의 검침 데이터를 수신하여 다시 무선 송신하는 SCU;

상기 SCU 및 중계 SCU와 무선으로 연결되어 무선 송신되는 상기 검침 데이터를 수집하고, 외부로부터 전달된 각종 데이터를 수신하여 일정한 형식에 따라 데이터를 변환 및 중계하는 MCU;

상기 MCU와 유선 또는 무선으로 연결되어 있으며, 기지국, 교환기 및 IWF(망 연동 장치)를 포함하고, 상기 MCU와 패킷 데이터 통신 또는 서킷 데이터 통신을 통해 데이터를 상호 교환하는 이동 통신망;

상기 이동 통신망과 유선으로 연결되어 있으며, 각종 프로토콜을 지원하고, 원격 다이얼 업 모뎀과 TCP/IP 통신방식으로 상기 전자식 계량기로부터 송신되는 원시 검침 데이터를 취득함으로써 통신장비와 회선의 장애로 인한 문제점을 최소화하고, 검침 실행 후 모뎀의 초기화를 자동으로 실행시켜 모뎀의 행 업(Hang up)상태를 미연에 방지하고, 상기 검침 데이터를 취득하는 과정에서 사용하는 모뎀 또는 회선의 잡음이나 통신왜곡으로 데이터가 손상되는 경우 즉시 관리자에게 경보 메시지를 전달하는 FEP;

상기 이동 통신망과 무선으로 연결되어 있으며, 상기 이동 통신망의 기지국으로부터 전송되는 무선 데이터를 수신하여 상기 FEP로 전달하고, 상기 FEP로부터 전달된 무선 데이터를 상기 이동 통신망으로 전송하는 중계역할을 수행하는 FEP_무선모뎀; 및

상기 FEP와 상호 연결되어 있으며, 상기 FEP로부터 송신되는 각종 데이터를 데이터베이스화하고, 요금관리시스템과의 고객정보, 상기 검침 데이터의 송수신 연계 기능을 수행하며, 상기 FEP로부터 수신한 상기 검침 데이터를 관리하고, LAN망을 통해 관리자의 각 컴퓨터와 연결되어 상기 컴퓨터에서 요청한 데이터를 전송해 주는 AMR 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 SCU는

상기 MCU와의 무선통신 방식을 이용하여 전송할 패킷 데이터를 FSK 변조하여 송수신하는 RF 모듈;

상기 SCU의 초기화 및 동작에 관한 모든 동작을 관리하고, 상기 MCU로부터 수신하는 패킷 데이터를 분석하고 특정 전자식 계량기의 데이터를 수집하기 위해 필요한 일련의 과정을 수행하여 그 결과를 상기 MCU로 전달하는 MCU 모듈; 및

IEC 1107에 준수한 적외선 광통신 방식을 이용하여 상기 전자식 전력략계와의 통신을 수행하는 광통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 MCU는

직접 검침을 수행할 수 없는 음영지역의 상기 SCU를 검침하기 위해 상기 MCU에 등록된 모든 SCU에 대해 직접 검침이 가능한 상기 SCU를 통해 자신의 영역 밖에 존재하는 SCU에 대한 중계 루프백을 실행하여 중계되는 상기 SCU의 ID를 확보하고, 직접 검침을 수행할 수 없는 음영지역의 상기 SCU에 대하여 중계 검침을 제공하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 SCU와 MCU는

확장 CSMA 프로토콜을 이용한 언서리시티드(unsolicited) 방식 데이터 통신으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 MCU는

SRAM을 사용하며, 슈퍼 커패시터를 사용하여 정전시 정보를 유지하고, 백업 배터리를 사용하여 정전 통보를 알리고, 상기 FEP로부터 중계기 정보와 검침 명령을 수신하여 상기 SCU와의 무선통신을 수행한 후, 상기 검침 데이터를 취합하여 상기 FEP로 상기 검침 데이터를 패킷 데이터 형식으로 전송하는 MPU 모듈;

서킷 통신을 통해 검침전 상기 FEP에서 상기 MCU로 전달되는 각종 정보 및 명령을 수신하고, 검침 종료 후 상기 MCU가 취합한 검침 데이터를 패킷 통신을 통해 상기 FEP로 전송하는 이동통신 모듈; 및

상기 MCU와 SCU간의 무선 통신을 수행하기 위해 사용되며, BCH(31,21,5)를 적용하여 에러를 정정하고, 무선 링크상에 전송되는 모든 데이터를 맨체스터 코딩을 통해 변환하여 통신하는 무선통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 MCU는

상기 MCU의 환경 설정 및 초기화, SCU ID 리스트 등록, ID 추가 및 삭제, 개별 검침(현장), 모뎀 리셋, 상기 전자식 계량기 정보 변경에 관한 명령을 전송받아 처리하는 서킷 모드;

상기 SCU로부터 전송받은 상기 검침 데이터를 취합하여 전체 검침, 개별 검침, 검침 데이터 재전송, 전체 루프백, 로드 프로파일, MCU 정전통보에 관한 패킷을 상기 FEP로 전송하는 패킷 모드;

상기 SCU과의 통신을 위해 해당 명령과 데이터를 변환하며, 각 프레임별로 수행하여 에러 검출 및 정정 기능을 제공하는 RF 모드; 및

RS-232C 인터페이스 케이블을 통해 상기 MCU와 통신하여 무선통신으로 상기 SCU의 정상 동작유무를 시험하고, MCU ID, 사용 주파수, SCU ID의 설정 및 변경에 대한 환경 설정 기능을 제공하는 디버그 모드를 포함하고,

상기 SCU의 유지 보수를 위해 현장에서 상기 이동 통신망을 이용하여 이상여부를 점검 및 확인하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 MCU는

지정된 SCU와 직접 검침을 수행하고, 직접 검침을 수행할 수 없는 음영지역의 SCU를 검침하기 위해 중계 ID를 검색하여 경로를 확보한 후, 자신의 영역 내에 존재하는 중계 가능한 SCU를 통해 자신의 영역 밖에 존재하는 SCU에 대한 중계 검침을 수행하도록 구현되어, 초기 설치시 상기 FEP로부터 SCU ID 리스트 등록 명령을 받아 등록하고, 전체 루프백 테스트를 실시하여 직접 검침을 수행할 수 없는 음영지역의 SCU에 대하여 중계 ID를 확보하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 SCU와 상기 MCU는

무선 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 FEP는

통신변환장치와 TCP/IP로 연계하여 다이얼 업 모뎀 또는 무선모뎀으로 접속되는 각종 전자식 계량기와 통신 경로를 구성하여 상기 전자식 계량기로부터 원시 검침 데이터를 취득하는 기능을 제공하는 다이얼 처리 모듈;

상기 FEP용 소프트웨어의 통신 처리 모듈과 TCP/IP 방식으로 통신하고, 상기다이얼 처리 모듈로부터 취득 및 해석된 데이터를 TCP/IP 방식으로 상기 AMR 서버로 전송하고, 상기 FEP용 소프트웨어의 데이터 취득여부를 판단하여 오류 발생시 재전송을 요구하여 상기 FEP용 소프트웨어와 상기 FEP간의 데이터를 일치시켜 주고, 각종 전자식 계량기의 프로토콜을 변환, 가공, 해석하여 동일한 프로토콜로 변환하여 상기 AMR 서버와 통신하는 통신 처리 모듈;

상기 전자식 계량기로부터 데이터 취득시 데이터의 신뢰성을 확보하기 위해 송신시에 CRC 및 BCC를 생성하고, 수신시에는 CRC 및 BCC 에러 체크로 취득된 데이터의 에러 유무를 판단하여 오류 발생시 재전송을 요구하고, DAO(Date Access Object) 방식을 사용하여 데이터를 처리하고, 각종 전자식 계량기의 데이터베이스와 상호 일치시켜 데이터의 상호 교환이 가능하도록 지원하는 데이터 관리 모듈;

기본 검침주기를 일정 시간대별로 설정하고, 주기적 폴링 방식으로 각각 수용가별로 데이터 취득을 위한 검침 스케줄링을 설정하고, 상기 전자식 계량기의 데이터 취득 오류 발생에 대한 처리 스케줄을 운용하고, 상기 FEP 기동시 FEP용 소프트웨어로부터 회선번호, 검침주기, 계기 제작사 및 번호에 관한 초기 정보를 일괄 수신 또는 일부 수신하여 다이얼 업 방식의 검침 경로를 구축하는 스케줄 처리 모듈;

특정 프로토콜을 지원하도록 프로토콜을 변환하고, 상기 FEP의 동작상태 및 자원정보, 무선모뎀의 동작상태 및 자원정보를 관리하는 장애 관리 모듈; 및

상기 TCP/IP로 연계하여 상기 검침 데이터를 수신하고, 상기 SCU와 패킷 방식을 이용하여 설정된 주기로 통신하는 패킷 데몬 모듈을 포함하는 것을 특징으로하는 원격검침 시스템.
제1항에 있어서, 상기 AMR 서버는

클라이언트 모듈과 상호 연결되어 검침 데이터 조회, 각종 통계 데이터 조회, 계기 제어명령을 GUI 환경으로 지원하는 서버 모듈;

상기 FEP와 연동하여 상기 검침 데이터를 취득하고, 상기 FEP의 증설로 인한 서버의 병목현상을 최소화하기 위하여 동적 프로세서의 생성 기법을 사용하여 통신 처리 및 자료 처리의 시간차를 해소하는 통신 처리 모듈;

고객정보를 데이터베이스화하여 저장 보관하고 상기 전자식 계량기로부터 취득한 해당 전력량계의 기본 정보를 이용하여 원격검침의 기본 마스터를 구축하여 관리하는 마스터 관리 모듈;

계기 제작사, 계기 번호, 검침주기, 정기 검침일, 검침 우선순위에 관한 정보를 입력, 조회, 수정 및 삭제하고, 상기 FEP로부터 데이터 요청이 있을 경우 전체 데이터 또는 동기가 되어 있지 않은 신규 데이터만을 선별하여 전송해 주고, 상기 FEP로부터 수신한 상기 검침 데이터가 스케줄 DB와 상이할 경우 실시간으로 변경할 자료를 검색하여 상기 FEP로 전송주도록 각종 검침 스케줄을 관리하는 스케줄 관리 모듈;

필요한 데이터를 저장하고, 상기 데이터의 백업, 삭제 및 재생성에 관한 기본적인 운영을 GUI화하여 제공하는 DB 관리 모듈;

상기 데이터를 저장 및 가공하고, 상기 통신 처리 모듈의 에러 검증 과정을거친 펄스 데이터와 이를 가공한 시간별, 일별, 월별집계 데이터를 데이터베이스에 보관하고, 코드 변환 기능을 통하여 중간 검침, 정기 검침 데이터를 요금 계산용 정보로 제공하는 검침 관리 모듈; 및

상기 전자식 계량기의 펄스 시간이 규정된 시간과 상이하거나 현재 시간이 오차가 발생할 때 타임 셋 기능과 계기의 장애를 원격에서 제어하는 계기 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침 시스템.