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KR20190047528A - Dlms 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템 - Google Patents

Dlms 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템 Download PDF

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KR20190047528A
KR20190047528A KR1020170141508A KR20170141508A KR20190047528A KR 20190047528 A KR20190047528 A KR 20190047528A KR 1020170141508 A KR1020170141508 A KR 1020170141508A KR 20170141508 A KR20170141508 A KR 20170141508A KR 20190047528 A KR20190047528 A KR 20190047528A
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Abstract

본 발명의 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템은, 수용가에 설치되어 상기 수용가의 전기 사용량을 검침하는 전자식 전력량계; 상기 전자식 전력량계와 별도로 설치되어 운영되고, 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되며, 상기 전자식 전력량계와 DLMS 통신을 통해 데이터를 송수신 하는 통신모뎀; 및 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되어, 상기 통신모뎀과 DLMS 통신을 통해 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하는 데이터 집중장치를 구비하며, 상기 데이터 집중장치 및 상기 통신모뎀 상호 간은, 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하기 위해 DLMS 모드, 명령어 모드 또는 파일 전송 모드를 수행하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템{REMOTE METER READING SYSTEM USING DLMS PROTOCOL}
본 발명은 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용가에 설치되어 상기 수용가의 전기 사용량을 검침하는 전자식 전력량계; 상기 전자식 전력량계와 별도로 설치되어 운영되고, 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되며, 상기 전자식 전력량계와 DLMS 통신을 통해 데이터를 송수신 하는 통신모뎀; 및 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되어, 상기 통신모뎀과 DLMS 통신을 통해 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하는 데이터 집중장치를 구비하며, 상기 데이터 집중장치 및 상기 통신모뎀 상호 간은, 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하기 위해 DLMS 모드, 명령어 모드 또는 파일 전송 모드를 수행함으로써, 원격검침 시스템에서 수집하고자 하는 데이터의 종류가 변화하더라도 통신모뎀을 교체하거나, 또는 통신모뎀 내부의 프로그램 수정 없이 동일한 조건으로 원격 검침을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터 집중장치와 통신모뎀 사이의 불필요한 통신 패킷 량을 줄일 수 있어 보다 효율적으로 통신을 사용할 수 있는, DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 원격검침 시스템의 구성요소로는 모뎀을 통해 고객의 전기 사용량 데이터를 전송하는 계량기, 다수 고객의 데이터를 수집, 저장하는 데이터 집중장치, 전기회사의 원격검침 서버로 구성이 된다.
데이터 집중장치는 고객과 유틸리티 회사를 연계하는 중간 역할로서 계량기와 네트워크 인터페이스를 하고 있는 모뎀과는 이웃 간 통신망(NAN)으로 연결, 유틸리티 회사의 서버와는 원거리 통신망(WAN)으로 연결된다.
한편 원격검침 시스템에서 가장 기본적인 기능은 전자식 전력량계와 통신을 통해 저장된 데이터를 수집하는 기능으로, 이를 위해 원격검침 시스템의 서버, 데이터 집중장치, 모뎀 등에 전자식 전력량계와 통신을 위한 프로토콜이 탑재 된다.
이 경우 만일 통신 프로토콜이 검침 서버에 탑재되면 수집하고자 하는 데이터가 변화될 때 서버 프로그램만 변경하면 수용할 수 있는 장점이 존재하지만, 고객의 수가 늘어날수록 처리해야할 데이터가 증가되어 서버의 용량이 증설되어야 하며, 전자식 전력량계와의 통신회선 상태에 따라 검침에 많은 어려움이 발생하는 단점이 존재한다.
또한 만일 통신 프로토콜이 데이터 집중장치에 탑재되면 서버의 용량을 줄이고 부하를 분산할 수 있는 장점이 존재하지만, 전자식 전력량계와 데이터 집중장치 사이에는 전자식 전력량계의 통신 프로토콜을 준수해야 함으로, 통신환경이 어려운 경우 검침 성공률이 낮아 질 수 있는 단점이 존재한다.
또한 만일 통신 프로토콜이 모뎀에 탑재되면 전력량계와 데이터 집중장치 사이에 패킷 량이 줄어드는 장점이 존재하지만, 수집하고자 하는 검침 데이터의 종류가 변하는 경우에는 모뎀의 프로그램을 새로 변경해야 하는 단점이 존재한다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0010539호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 수용가에 설치되어 상기 수용가의 전기 사용량을 검침하는 전자식 전력량계; 상기 전자식 전력량계와 별도로 설치되어 운영되고, 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되며, 상기 전자식 전력량계와 DLMS 통신을 통해 데이터를 송수신 하는 통신모뎀; 및 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되어, 상기 통신모뎀과 DLMS 통신을 통해 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하는 데이터 집중장치를 구비하며, 상기 데이터 집중장치 및 상기 통신모뎀 상호 간은, 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하기 위해 DLMS 모드, 명령어 모드 또는 파일 전송 모드를 수행함으로써, 원격검침 시스템에서 수집하고자 하는 데이터의 종류가 변화하더라도 통신모뎀을 교체하거나, 또는 통신모뎀 내부의 프로그램 수정 없이 동일한 조건으로 원격 검침을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터 집중장치와 통신모뎀 사이의 불필요한 통신 패킷 량을 줄일 수 있어 보다 효율적으로 통신을 사용할 수 있는, DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템은, 수용가에 설치되어 상기 수용가의 전기 사용량을 검침하는 전자식 전력량계; 상기 전자식 전력량계와 별도로 설치되어 운영되고, 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되며, 상기 전자식 전력량계와 DLMS 통신을 통해 데이터를 송수신 하는 통신모뎀; 및 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되어, 상기 통신모뎀과 DLMS 통신을 통해 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하는 데이터 집중장치를 구비하며, 상기 데이터 집중장치 및 상기 통신모뎀 상호 간은, 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하기 위해 DLMS 모드, 명령어 모드 또는 파일 전송 모드를 수행하는 기술을 제공한다.
본 발명은 원격검침 시스템에서 수집하고자 하는 데이터의 종류가 변화하더라도 통신모뎀을 교체하거나, 또는 통신모뎀 내부의 프로그램 수정 없이 동일한 조건으로 원격 검침을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터 집중장치와 통신모뎀 사이의 불필요한 통신 패킷 량을 줄일 수 있어 보다 효율적으로 통신을 사용할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원격검침 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 데이터집중장치를 이용한 검침 데이터 수집 시, DLMS 모드로 운영 될 때의 상황을 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 데이터집중장치를 이용한 검침 데이터 수집 시, 명령어 모드로 운영 될 때의 상황을 나타낸 것이다.
도 2c는 본 발명에 따른 데이터집중장치를 이용한 검침 데이터 수집 시, 파일 전송모드로 운영 될 때의 상황을 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원격검침 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 원격검침 시스템(100)은 계기부(110), 데이터 집중장치(120) 및 검침 서버(130)를 포함한다.
계기부(110)는 통신모뎀(111) 및 전자식 전력량계(112)를 포함하며(도 2a ~ 도 2c 참조), 이 경우 통신모뎀(111) 내부에는 DLMS(Device Language Message Specification) 프로토콜이 미리 탑재되어 내부의 전자식 전력량계(112) 또는 외부의 데이터 집중장치(DCU, 120)와 DLMS(Device Language Message Specification) 통신을 구현한다.
여기서 전자식 전력량계(112)는 반도체 소자를 사용하여 전력량을 측정하고, 측정된 전력량을 수용가 측의 소비자가 볼 수 있도록 저장 및 표시하는 기능을 수행하는데, 일반적으로 전자식 전력량계(112)는 유효, 무효 전력량 및 수요전력량, 역률 등의 전력정보를 제공할 수 있다.
통신모뎀(111)은 상기 전자식 전력량계(112)와 별도로 설치되어 운영되며, DLMS 통신을 통해 데이터 집중장치(DCU, 120)로부터 수신된 요청 프레임을 근거로 수용가에 대한 검침 데이터를 수집하고, 이를 데이터 집중장치(DCU, 120)로 송신하는 기능을 수행한다.
데이터 집중장치(120)는 내부에 DLMS(Device Language Message Specification) 프로토콜이 미리 탑재되어, 계기부(110)의 통신모뎀(111)과 DLMS 통신을 통해 수용가 측의 전자식 전력량계(112)에 대한 검침데이터를 수집한다.
검침 서버(130)는 데이터 집중장치(120)와 유선(이를테면, PLC 통신 등) 또는 무선(이를테면, 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 등) 통신을 통하여 검침 데이터를 송수신하며, 전자식 전력량계(112), 통신모뎀(111) 및 데이터 집중장치(120)의 구성 정보를 총체적으로 관리한다.
이하 DLMS(Device Language Message Specification) 프로토콜을 이용한 원격 검침 수행 방법을 간단히 설명한다.
우선 DLMS 프로토콜을 이용할 경우, 데이터 집중장치(DCU, 120)는 클라이언트의 기능을, 전자식 전력량계(112)는 서버의 기능을 각각 수행하게 된다.
이를테면, 데이터 집중장치(DCU, 120)는 전자식 전력량계(112)의 데이터를 수집, 설정, 제어, 모니터링, 감지하기 위한 각종 명령어들을 전자식 전력량계(112)의 통신모뎀(111)에 요청하면서 통신이 시작된다.
한편 DLMS 프로토콜은 통신연결이 보장된 상태에서 서버-클라이언트 구조로 동작하기 때문에, 데이터 링크 계층에서의 연결, 응용 계층에서의 협상 과정, 그리고 데이터 요청 과정이 이루어지며, 데이터를 전송받은 이후에는 링크 계층 연결 해제 과정이 거치게 된다.
도 2a는 본 발명에 따른 데이터집중장치를 이용한 검침 데이터 수집 시, DLMS 모드로 운영 될 때의 상황을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111)은 각각 DLMS 모드, 명령어 모드 및 파일 전송 모드를 수행하는 기능이 탑재되어 있고, 각각의 모드는 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111) 간의 통신과정에서 해당하는 명령을 해석함으로 해당 모드를 수행하는데, 이하 DLMS 모드로 운영될 때의 상황을 설명한다.
도 2a를 참조하면, 우선 데이터 집중장치(120)는 자체에 탑재된 DLMS 프로토콜을 이용하여 수집하고자 하는, 전자식 전력량계(112)와 연결된 통신모뎀(111)에 DLMS 프로토콜을 전송한다.
다음으로 통신모뎀(111)은 데이터 집중장치(120)로부터 수신한 DLMS 프로토콜을 전자식 전력량계(112)로 전송한다.
마지막으로, 통신모뎀(111)은 전자식 전력량계(112)가 수신 후 응답한 패킷(packet)을 그대로 데이터 집중장치(120)로 전송한다.
즉 DLMS 모드의 상기 과정을 통하여, 데이터 집중장치(120)는 통신모뎀(111)에 DLMS 프로토콜 탑재 여부와 관계없이 원하는 데이터를 수집하거나 통신모뎀(111)에서 자체적으로 수집하도록 설정된 데이터(이를테면, 정기 검침데이터, LP(Load Profile) 데이터 등) 이외의 추가 데이터를 수집 하거나 또는 전자식 전력량계(112)의 환경 설정을 수행할 수 있게 된다.
이를 부연하면, 데이터 집중장치(120)는 내부의 프로그램만을 수정하여 수집하고자 하는 전자식 전력량계(112)의 검침 데이터의 종류를 다양하게 변경할 수 있음으로 인해, 원격검침 시스템에서 수집하고자 하는 데이터의 종류가 변화하더라도 통신모뎀(111)을 교체하거나, 또는 통신모뎀(111) 내부의 프로그램 수정 없이 동일한 조건으로 원격 검침을 수행할 수 있는 기술적 장점을 제공한다.
도 2b는 본 발명에 따른 데이터집중장치를 이용한 검침 데이터 수집 시, 명령어 모드로 운영 될 때의 상황을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111)은 각각 DLMS 모드, 명령어 모드 및 파일 전송 모드를 수행하는 기능이 탑재되어 있고, 각각의 모드는 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111) 간의 통신과정에서 해당하는 명령을 해석함으로 해당 모드를 수행하는데, 이하 명령어 모드로 운영될 때의 상황을 설명한다.
도 2b를 참조하면, 통신모뎀(111)은 자체에 탑재된 DLMS 프로토콜을 이용하여 설정된 주기에 따라 정해진 데이터(이를테면, 정기 검침데이터, LP(Load Profile) 데이터 등)를 수집하고, 데이터 집중장치(120)로부터 전송해 달라는 명령에 대한 응답 또는 자체 설정된 주기에 따라 해당하는 데이터들을 데이터 집중장치(120)로 전송한다.
이를테면, 통신모뎀(111)은 데이터 집중장치(120)로부터 정기 검침데이터 요청을 수신하면, 이에 대한 응답으로 해당 정기 검침데이터를 데이터 집중장치(120)로 전송한다.
또한 통신모뎀(111)은 데이터 집중장치(120)로부터 LP(Load Profile) 데이터 요청을 수신하면, 이에 대한 응답으로 해당 LP(Load Profile) 데이터(발생일자시간, 상태정보, 전력량정보 등)를 데이터 집중장치(120)로 전송한다.
또한 통신모뎀(111)은 데이터 집중장치(120)로부터 최대수요전력 데이터 요청을 수신하면, 이에 대한 응답으로 해당 최대수요전력 데이터를 데이터 집중장치(120)로 전송한다.
이처럼, 본원발명은 상기 명령어 모드를 통해 통신모뎀(111)에서 정해진 전자식 전력량계(112)의 검침 데이터를 수집한 후 명령에 의해 해당하는 검침 데이터를 전송함으로 인해, 작은 규모의 통신을 통해 검침 데이터를 데이터 집중장치(120)로 신속히 전송할 수 있는 기술적 장점을 제공한다.
도 2c는 본 발명에 따른 데이터집중장치를 이용한 검침 데이터 수집 시, 파일 전송모드로 운영 될 때의 상황을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111)은 각각 DLMS 모드, 명령어 모드 및 파일 전송 모드를 수행하는 기능이 탑재되어 있고, 각각의 모드는 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111) 간의 통신과정에서 해당하는 명령을 해석함으로 해당 모드를 수행하는데, 이하 파일 전송 모드로 운영될 때의 상황을 설명한다.
도 2c를 참조하면, 파일 전송 모드는 TOU(Time of Use) 파일 또는 프로그램 업그레이드 파일 등 대용량 파일을 전송할 때 사용되는 모드로, 데이터 집중장치(120)에서 해당 파일을 통신모뎀(111)으로 전송하면, 통신모뎀(111)은 수신된 파일을 분석하여 전자식 전력량계(112)에 관한 파일이라고 판단한 경우, 수신된 파일을 DLMS 프로토콜을 이용하여 해당 전자식 전력량계(112)로 전송한다.
이를테면, 데이터 집중장치(120)가 통신모뎀(111)으로 전자식 전력량계(112) 대상 용 TOU 파일을 전송하면, 통신모뎀(111)은 데이터 집중장치(120)로 TOU 파일 수신 확인 신호(ACK)를 전송한 후, DLMS 프로토콜을 이용해 해당 전자식 전력량계(112)로 TOU 파일을 전송하면, 해당 전자식 전력량계(112)는 수신된 TOU 파일을 이용해 해당 작업을 수행한다.
또한 데이터 집중장치(120)가 통신모뎀(111)으로 모뎀용 업그레이드 파일을 전송하면, 통신모뎀(111)은 데이터 집중장치(120)로 업그레이드 파일 수신 확인 신호(ACK)를 전송한 후, 수신된 업그레이드 파일을 이용해 모뎀을 업그레이드 하는 작업을 수행한다.
즉, 본원발명은 대용량의 데이터(파일) 전송 시에 파일 전송 모드를 사용함으로 인해, 데이터 집중장치(120)와 통신모뎀(111) 사이의 불필요한 통신 패킷 량을 줄일 수 있어 보다 효율적으로 통신을 사용할 수 있는 기술적 장점을 제공한다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
110 : 계기부
111 : 통신 모뎀
112 : 전자식 전력량계
120 : 데이터 집중장치
130 : 검침 서버

Claims (5)

  1. 수용가에 설치되어 상기 수용가의 전기 사용량을 검침하는 전자식 전력량계;
    상기 전자식 전력량계와 별도로 설치되어 운영되고, 내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되며, 상기 전자식 전력량계와 DLMS 통신을 통해 데이터를 송수신 하는 통신모뎀; 및
    내부에 DLMS 프로토콜이 미리 탑재되어, 상기 통신모뎀과 DLMS 통신을 통해 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하는 데이터 집중장치를 구비하며,
    상기 데이터 집중장치 및 상기 통신모뎀 상호 간은, 상기 전자식 전력량계의 검침 데이터를 수집하기 위해 DLMS 모드, 명령어 모드 또는 파일 전송 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 DLMS 모드는,
    상기 통신모뎀에서 자체적으로 수집하도록 설정된 데이터 이외의 추가 데이터를 수집 하거나 또는 상기 전자식 전력량계의 환경 설정을 수행할 경우에 실행되는 것을 특징으로 하는 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 명령어 모드는,
    상기 통신모뎀에서 자체적으로 수집하도록 설정된 제1 데이터를 수집하기 위해, 상기 데이터 집중장치의 명령 요청에 대한 상기 통신모뎀의 명령 응답 방식으로 실행되는 것을 특징으로 하는 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제1 데이터는,
    정기 검침데이터, LP(Load Profile) 데이터 또는 최대수요전력 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 파일 전송 모드는,
    상기 데이터 집중장치로부터 상기 전자식 전력량계로 대용량 파일을 전송하거나, 또는 상기 데이터 집중장치로부터 상기 통신모뎀으로 대용량 파일을 전송할 경우에 실행되는 것을 특징으로 하는 DLMS 프로토콜을 이용한 원격 검침 시스템.
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