KR101945275B1

KR101945275B1 - Measuring instrument and measuring system

Info

Publication number: KR101945275B1
Application number: KR1020170036049A
Authority: KR
Inventors: 최웅성; 이인식; 양승인
Original assignee: 주식회사 플랜투스
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2019-02-07
Also published as: KR20180107572A

Abstract

본 발명은 제1 전원을 출력하는 제1 배터리, 제2 전원을 출력하는 제2 배터리, 보조전원을 출력하는 보조 배터리, 제1 전원 및 제2 전원을 이용하여 구성되는 주전원과 보조전원 중 하나의 전원을 선택하여 공급전원을 출력하는 전원선택 유닛 및 전원선택 유닛으로부터의 공급전원에 따라 구동되는 제어 유닛을 포함하는 계량기 및 계량 시스템에 관한 것이다. The present invention can be applied to a power supply system including a first battery for outputting a first power supply, a second battery for outputting a second power supply, an auxiliary battery for outputting an auxiliary power supply, a main power supply configured by using a first power supply and a second power supply, And a control unit that is driven in accordance with a power supply from a power selection unit.

Description

MEASURING INSTRUMENT AND MEASURING SYSTEM

본 발명은 계량기 및 계량 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 수도, 전기, 가스 등을 검침하는 계량기가 자동으로 계량 데이터를 무선통신망을 통해 전송 가능하면서도 계량 데이터의 전송과 모니터링을 위해 지속적으로 필요한 전원을 오작동 없이 효율적으로 관리하고 전원이상 상태를 무선통신망을 통해 미리 알릴 수 있도록 하는, 계량기 및 계량 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a meter and a metering system, and in particular, a meter that meters water, electricity, and gas can automatically transmit metering data through a wireless communication network, while continuously supplying necessary power to transmit and monitor metering data And more particularly, to a meter and a metering system that efficiently manages without malfunction and enables a power supply abnormal state to be notified in advance through a wireless communication network.

각 가정에는 다양한 기간 사업자에 의해 전기, 수도, 가스 등과 같은 필수공급 자원이 제공된다. 전기, 수도, 가스 등은 공공 사업자 또는 특정 허가를 받은 사업자에 의해 파이프라인, 전원 케이블 등을 통해 각 가정에 공급된다. Each household is provided with essential supply resources such as electricity, water, and gas by various operators. Electricity, water, and gas are supplied to each household through pipelines, power cables, etc. by public utilities or specific licensed operators.

각 가정에서 공급되는 필수 공급재의 사용량을 측정하기 위해 각 가정에는 계량기가 설치된다. 예를 들어 각 가정은, 가스 계량기, 수도 계량기, 전기 계량기를 실내외에 구비하고 검침원이 가정에 매달/매분기 방문하여 계량기의 계량 숫자를 확인하여 그달/그분기의 사용량을 검침한다. 그에 따라 각 가정은 사용량만큼의 비용을 기간 사업자에게 납부한다. A meter is installed in each household to measure the amount of essential feedstock supplied from each household. For example, each household has a gas meter, a water meter, and an electric meter installed indoors and outdoors, and the meter reader visits the home monthly / every quarter to check the meter number of the meter and check the usage amount of that month / quarter. Accordingly, each family pays the cost of the usage to the licensee.

수작업을 통한 검침원의 검침은 부정확성, 비용의 증가 등을 야기한다. 이러한 불편함 등에 기인하여 양방향 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure : AMI)를 구축하고 있다. AMI는 유,무선 통신을 이용하여 원격에서 각 가정의 사용량을 검침하고 각 가정의 소비량을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템이다. Meter reading by manual operation leads to inaccuracy and increased cost. Due to these inconveniences, we are building an Advanced Metering Infrastructure (AMI). AMI is a system that can monitor the usage of each household remotely by using wired and wireless communication and manage the consumption amount of each household efficiently.

AMI의 구축에 따라 각 가정의 계량기는 무선통신이 가능하기 위해 무선통신용 칩셋을 구비하고, 계량기를 지속적으로 관리하고 무선통신 칩셋을 통해 데이터의 송수신을 관리하며 사용량을 측정하기 위한 프로세서를 구비하게 되었다. 또한, 계량기는 프로세서와 통신용 칩셋에 이용될 전원을 공급하기 위한 배터리를 구비하게 된다. According to the AMI, each household meter has a wireless communication chipset for enabling wireless communication, a processor for continuously managing the meter, managing transmission / reception of data through a wireless communication chipset, and measuring a usage amount . The meter also has a battery for supplying power to the processor and the chipset for communication.

배터리는 단일 셀로 구성되거나 두 개의 셀로 병렬 연결되어 배터리 전원을 출력한다. 배터리는 배터리 전원의 사용과 시간의 경과에 따라 출력전압이 지속적으로 낮아지는 특성을 가지고 있다. The battery is composed of a single cell or is connected in parallel to two cells to output battery power. The battery has characteristics that the output voltage is continuously lowered with the use of the battery power and the passage of time.

일반적으로, 프로세서는 배터리로부터의 출력전압을 측정하고 측정된 출력전압을 통해 배터리에 남아있는 배터리량을 추정하고 그에 따라 저전압 경고 등을 외부로 출력할 수 있다. Generally, the processor measures the output voltage from the battery and estimates the amount of battery remaining in the battery through the measured output voltage, thereby outputting a low-voltage warning or the like to the outside.

AMI에 구축되는 계량기는 1일에 한번 또는 1주일에 한번 등의 송출 주기에 따라 무선통신용 칩셋을 통해 사용량 데이터를 무선통신망을 통해 게이트웨이로 출력하도록 구성된다. 이와 같은 특성으로 인해 계량 데이터를 송출하지 않는 시간 동안에 계량기는 전력 소비를 극히 작게 하여 배터리 소모를 거의 하지 않으나 무선통신용 칩셋을 통해 무선 패킷을 송수신하는 시점에는 무선통신용 칩셋의 구동에 의해 높은 전력 소비가 발생하고 두 상태에서의 전력소비량은 적게는 수배에서는 많게는 수십 배 이상의 차이가 발생한다. The meter constructed in the AMI is configured to output the usage data to the gateway through the wireless communication network through the wireless communication chipset according to the transmission cycle such as once a day or once a week. Due to such characteristics, the meter does not consume much power by reducing the power consumption to a very low level during the time when the weighing data is not transmitted, but when the wireless packet is transmitted / received through the wireless communication chipset, high power consumption And the power consumption in the two states is less than several tens times or more times.

무선통신이 수행되는 동안에는 높은 전력 소비가 발생하고 이는 배터리의 출력 전압에 영향을 미친다. 즉, 무선통신이 수행되지 않는 동안에는 정상 전압이 출력되지만 출력 전류량을 많이 요구하는 무선통신 수행 동안에는 배터리 내부와 무선통신용 칩셋과 그 회로에 의해 출력 전압의 강하가 발생한다. During wireless communication, high power consumption occurs, which affects the output voltage of the battery. That is, while the wireless communication is not performed, a normal voltage is output, but during the execution of wireless communication requiring a large amount of output current, the output voltage drops due to the internal battery and the chipset for wireless communication and its circuit.

배터리량이 충분한 상태에서는 소규모의 전압 강하가 발생한다. 그러나 배터리량이 부족한 상태에서 대기 상태(무선통신이 이루어지지 않는 상태)에는 전압 강하가 거의 없어 정상 전압으로 인지되거나 출력되지만 무선통신이 이루어지는 동안에는 대규모의 전압 강하가 발생하게 된다. A small voltage drop occurs when the battery is full. However, in a standby state (a state in which wireless communication is not performed) in a state in which the battery capacity is insufficient, a voltage drop is hardly recognized and outputted as a normal voltage, but a large voltage drop occurs during wireless communication.

이는 무선통신용 칩셋 및 프로세서에 정상적인 레벨의 전원을 공급하지 못하게 하고 프로세서가 동작하지 못하거나 무선통신용 칩셋이 정상 동작하지 못하는 문제가 발생한다. 즉, 동작범위 내의 전원을 출력하고 있는 배터리로 인지하고 있음에도 AMI 내에서 계량기가 사용량 데이터를 주기적으로 송신하지 못하는 문제점이 발생하거나 제어 데이터를 수신하지 못하는 문제점이 발생하게 된다. This results in a failure to supply a normal level of power to the wireless communication chipset and the processor, and the processor can not operate or the wireless communication chipset can not operate normally. That is, even though the battery is being output from the power source within the operating range, the meter may not transmit the usage data periodically in the AMI, or the control data may not be received.

이와 같은 문제점을 해소하여 배터리에 연결된 전자 부품의 부하량 변동에 상관없이 정상적으로 동작하고 무선통신망을 통해 계측량을 안정적으로 전송할 수 있는 계량기 및 계량 시스템이 필요하다. There is a need for a meter and a metering system capable of reliably and reliably transferring the metered amount through the wireless communication network without any problem of load variation of the electronic components connected to the battery.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 수도, 전기 또는 가스 등을 검침하는 계량기가 자동 검침에 따른 사용량을 주기적으로 무선통신망을 통해 전송 가능토록 하는 계량기 및 계량 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been devised to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a meter and a metering system that enables a meter that meters water, electricity, or gas to transmit an amount of use by automatic meter reading periodically via a wireless communication network It has its purpose.

또한, 본 발명은 다수의 배터리 간의 전원 스위칭을 통해 안정적으로 계량기 내부의 전자 부품에 전원을 공급하고 그에 따라 전원 불안정에 따른 오동작을 방지할 수 있는 계량기 및 계량 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a meter and a metering system capable of stably supplying power to electronic components inside a meter through power switching among a plurality of batteries and thereby preventing erroneous operation due to power instability.

또한, 본 발명은 계량기 내의 전자 부품에 전원을 공급하는 주 배터리들과 보조 배터리를 구비하고 부하 변동으로 주 배터리가 출력 전압이 불안정해지는 경우 보조 배터리 출력 전압으로 자동 스위칭하고 이후 안정적인 전압을 출력하는 다른 주 배터리를 통해 전자 부품에 전원을 공급하는 계량기 및 계량 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention also provides a method of controlling an electronic device that includes main batteries and an auxiliary battery that supply power to electronic components in a meter and automatically switches to the auxiliary battery output voltage when the output voltage of the main battery becomes unstable due to load fluctuation, And to provide a meter and a metering system that supplies power to electronic components through the main battery.

또한, 본 발명은 여러 주 배터리가 부하 변동을 통해 불안정한 전압을 출력하는 경우 자동 전원 스위칭을 통해 안정적인 전압을 계량기 내의 전자 부품에 제공하고 전원 이상을 나타내는 상태 데이터를 무선통신망을 통해 외부로 알릴 수 있는 계량기 및 계량 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Further, in the present invention, when several main batteries output an unstable voltage due to a load fluctuation, a stable voltage can be provided to electronic parts in the meter through automatic power switching, and state data indicating a power abnormality can be informed to the outside through a wireless communication network Meter and weighing system.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명의 일 양상에 따른 계량기는 제1 전원을 출력하는 제1 배터리; 제2 전원을 출력하는 제2 배터리; 보조전원을 출력하는 보조 배터리; 상기 제1 전원 및 상기 제2 전원을 이용하여 구성되는 주전원과 상기 보조전원 중 하나의 전원을 선택하여 공급전원을 출력하는 전원선택 유닛; 및 상기 전원선택 유닛으로부터의 공급전원에 따라 구동되는 제어 유닛;을 포함한다. According to an aspect of the present invention, a meter includes a first battery for outputting a first power source; A second battery for outputting a second power supply; An auxiliary battery for outputting auxiliary power; A power selection unit that selects one of a main power source and an auxiliary power source configured by using the first power source and the second power source and outputs the power source; And a control unit driven according to a power supply from the power selection unit.

상기한 계량기에 있어서, 상기 전원선택 유닛은 상기 주전원의 전원레벨과 지정된 전원레벨을 비교하고 주전원이 지정된 전원레벨 이상인 경우 상기 주전원을 출력하고 주전원이 지정된 전원레벨 미만인 경우 상기 보조전원을 출력한다. In the meter, the power selection unit compares the power level of the main power source with a designated power level, outputs the main power when the main power level is equal to or higher than the designated power level, and outputs the auxiliary power level when the main power level is lower than the specified power level.

상기한 계량기에 있어서, 상기 제어 유닛으로부터 수신되는 제1 제어신호에 따라 상기 제1 전원을 주전원으로 상기 전원선택 유닛에 공급 또는 차단하는 제1 전원스위치; 및 상기 제어 유닛으로부터 수신되는 제2 제어신호에 따라 상기 제2 전원을 주전원으로 상기 전원선택 유닛에 공급 또는 차단하는 제2 전원스위치;를 더 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 제1 전원스위치와 상기 제2 전원스위치 중 하나의 전원스위치를 통해 주전원을 상기 전원선택 유닛으로 공급한다. A first power switch for supplying or blocking the first power source to the power source selection unit as a main power source in accordance with a first control signal received from the control unit; And a second power switch for supplying or blocking the second power source to the power source selection unit as a main power source in accordance with a second control signal received from the control unit, And the main power is supplied to the power selection unit through one of the second power switches.

상기한 계량기에 있어서, 상기 전원선택 유닛은, 상기 주전원의 전원레벨과 지정된 전원레벨을 비교하고 주전원이 지정된 전원레벨 이상인 경우 상기 주전원을 출력하고 주전원이 지정된 전원레벨 미만인 경우 상기 보조전원을 출력하며, 주전원으로부터 보조전원으로의 전원 스위칭을 나타내는 상태 데이터를 상기 제어 유닛의 제어에 따라 출력한다. In the meter, the power selection unit compares the power supply level of the main power supply with a designated power supply level, outputs the main power when the main power supply is equal to or higher than the designated power supply level, and outputs the auxiliary power supply when the main power supply is less than the designated power supply level, And outputs status data indicating power supply switching from the main power source to the auxiliary power source under the control of the control unit.

상기한 계량기에 있어서, 상기 제어 유닛은, 주전원으로부터 보조전원으로의 전원 스위칭을 나타내는 상태 데이터의 수신에 따라, 상기 제1 전원을 차단하기 위한 제1 제어신호를 제1 전원스위치로 출력하고 상기 제2 전원을 주전원으로 공급하기 위한 제2 제어신호를 제2 전원스위치로 출력한다. The control unit may output a first control signal for shutting down the first power source to the first power source switch upon receipt of status data indicating power source switching from the main power source to the auxiliary power source, And outputs a second control signal for supplying the two power sources to the main power source to the second power source switch.

상기한 계량기에 있어서, 제3 전원을 출력하는 제3 배터리; 상기 제어 유닛으로부터 수신되는 제3 제어신호에 따라 상기 제3 전원을 주전원으로 상기 전원선택 유닛에 공급 또는 차단하는 제3 전원스위치;를 더 포함하며, 상기 제어 유닛은, 주전원으로부터 보조전원으로의 전원 스위칭을 나타내는 상태 데이터의 수신에 따라, 상기 제2 전원의 전원레벨과 상기 제3 전원의 전원레벨을 측정하고 상기 제2 전원이 지정된 전원레벨 미만이고 상기 제3 전원이 지정된 전원레벨 이상인 경우 상기 제2 전원을 차단하기 위한 제2 제어신호를 제2 전원스위치로 출력하고 상기 제3 전원을 주전원으로 공급하기 위한 제3 제어신호를 제3 전원스위치로 출력한다.In the above meter, a third battery for outputting a third power source; And a third power switch for supplying or blocking the third power source to the power source selection unit as a main power source in accordance with a third control signal received from the control unit, When the second power source is lower than the designated power source level and the third power source is higher than or equal to the designated power source level, the second power source level and the third power source power level are measured, And outputs a second control signal for shutting off the second power to the second power switch and a third control signal for supplying the third power to the main power to the third power switch.

상기한 계량기에 있어서, 가스 사용량을 측정하는 상기 계량기는, 상기 전원선택 유닛으로부터의 공급전원에 따라 장거리 무선통신이 가능한 통신 유닛; 가스 사용량을 측정하는 측정 유닛; 및 가스를 공급 또는 차단하는 차단기;를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 측정 유닛을 통해 가스 사용량을 측정하고 측정된 가스 사용량 데이터를 주기적으로 상기 통신 유닛을 통해 장거리 무선통신망으로 전송하고 장거리 무선통신망을 통해 수신된 제어 데이터에 따라 상기 차단기를 제어한다. In the meter described above, the meter for measuring the amount of gas used may include: a communication unit capable of long-range wireless communication in accordance with a power supply from the power source selection unit; A measurement unit for measuring a gas consumption amount; Wherein the control unit measures the amount of gas usage through the measurement unit and periodically transmits the measured gas usage amount data to the long distance wireless communication network through the communication unit, And controls the breaker according to the control data received via the control unit.

본 발명의 일 양상에 따른 계량 시스템은 상기한 계량기를 하나 이상 포함하고, 상기 계량기는 가스 계량기이다. A metering system in accordance with an aspect of the present invention includes one or more of the meters, wherein the meters are gas meters.

상기한 계량 시스템에 있어서, 하나 이상의 계량기와 장거리 무선통신인 LoRa 통신이 가능한 게이트웨이; 및 상기 계량기를 관리하기 위한 관리 서버;를 더 포함하며, 상기 게이트웨이는 LoRa 통신을 통해 수신되는 가스 사용량 데이터와 상태 데이터를 상기 관리 서버로 전송하고 상기 관리 서버로부터 수신된 제어 데이터를 지정된 계량기로 LoRa 통신을 통해 전송하며, 계량기는 수신된 제어 데이터에 따라 구비된 차단기를 제어하여 공급중인 가스를 차단한다. A metering system as described above, comprising: a gateway capable of LoRa communication with at least one meter and long distance wireless communication; And a management server for managing the meter, wherein the gateway transmits the gas usage amount data and the status data received through the LoRa communication to the management server, and transmits the control data received from the management server to the LoRa And the meter controls the breaker provided according to the received control data to shut off the gas being supplied.

상기와 같은 본 발명에 따른 계량기 및 계량 시스템은 수도, 전기 또는 가스 등을 검침하는 계량기가 자동 검침에 따른 사용량을 주기적으로 무선통신망을 통해 전송 가능토록 하는 효과가 있다. The meter and the metering system according to the present invention as described above have an effect that the meter according to the water meter, electricity, gas or the like can periodically transmit the usage amount by automatic meter reading through the wireless communication network.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 계량기 및 계량 시스템은 다수의 배터리 간의 전원 스위칭을 통해 안정적으로 계량기 내부의 전자 부품에 전원을 공급하고 그에 따라 전원 불안정에 따른 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the meter and the metering system according to the present invention can supply power to electronic components inside the meter stably through power switching among a plurality of batteries, thereby preventing erroneous operation due to power instability.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 계량기 및 계량 시스템은 계량기 내의 전자 부품에 전원을 공급하는 주 배터리들과 보조 배터리를 구비하고 부하 변동으로 주 배터리가 출력 전압이 불안정해지는 경우 보조 배터리 출력 전압으로 자동 스위칭하고 이후 안정적인 전압을 출력하는 다른 주 배터리를 통해 전자 부품에 전원을 공급하는 효과가 있다.The meter and metering system according to the present invention as described above includes main batteries and an auxiliary battery for supplying power to electronic components in a meter. When the output voltage of the main battery becomes unstable due to a load variation, And there is an effect of supplying electric power to the electronic parts through another main battery which switches and outputs a stable voltage.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 계량기 및 계량 시스템은 여러 주 배터리가 부하 변동을 통해 불안정한 전압을 출력하는 경우 자동 전원 스위칭을 통해 안정적인 전압을 계량기 내의 전자 부품에 제공하고 전원 이상을 나타내는 상태 데이터를 무선통신망을 통해 외부로 알릴 수 있는 효과가 있다.Also, in the meter and the metering system according to the present invention, when a main battery outputs an unstable voltage through a load fluctuation, a stable voltage is supplied to electronic parts in the meter through automatic power switching and state data indicating a power abnormality It is possible to inform the outside through the wireless communication network.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

도 1은 계량기 시스템의 예시적인 장치간 연결을 도시한 도면이다.
도 2는 계량기의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 여러 배터리를 활용하여 안정적인 전원을 내부 전자 부품에 공급하고 전원 이상 상황의 발생시 이를 알리는 예시적인 제어 흐름을 도시하고 있다.1 is a diagram illustrating an exemplary interdevice connection of a meter system.
2 is a diagram showing an exemplary block diagram of a meter.
3 illustrates an exemplary control flow that utilizes multiple batteries to supply a stable power source to internal electronic components and to alert them when a power anomaly situation occurs.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 계량기 시스템의 예시적인 장치간 연결을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an exemplary interdevice connection of a meter system.

도 1에 따르면 계량기 시스템은 하나 이상의 계량기(100), 게이트웨이(200) 및 관리 서버(400)를 포함하고 계량기(100)와 게이트웨이(200)는 무선통신망(300)을 통해 연결되고 관리 서버(400)와 게이트웨이(200)는 광대역 통신망(500)을 통해 연결된다. 계량기 시스템은 계량기(100)가 설치되는 장소에 따라 다수의 게이트웨이(200)와 각 게이트웨이(200)에 연결되는 하나 이상의 계량기(100)를 복수개 구비할 수 있다. 1, the meter system includes one or more meters 100, a gateway 200 and a management server 400 and the meters 100 and the gateway 200 are connected via a wireless communication network 300 and connected to the management server 400 And the gateway 200 are connected through the broadband communication network 500. The meter system may include a plurality of gateways 200 and a plurality of one or more meters 100 connected to the gateways 200, depending on where the meter 100 is installed.

도 1의 구성요소를 살펴보면, 계량기(100)는 가스, 전기, 수도 등의 기간 사업자에 의해서 제공되는 자원의 사용량을 계량, 검침 및/또는 측정할 수 있는 기기이다. 예를 들어 계량기(100)는 가스 누적 사용량을 측정(계량,검침)하는 가스 계량기이거나 전기 누적 사용량을 측정하는 전기 계량기이거나 수도 누적 사용량을 측정하는 수도 계량기일 수 있다. 계량기(100)는 자원을 소비하는 장소(예를 들어 가정, 오피스 등)의 실내 또는 실외에 설치된다. 1, the meter 100 is a device capable of measuring, measuring and / or measuring the amount of resources provided by a service provider such as gas, electricity, and water. For example, the meter 100 may be a gas meter for measuring (measuring, measuring) the accumulated amount of gas, an electric meter for measuring the cumulative usage, or a water meter for measuring the cumulative usage amount of the water. The meter 100 is installed indoors or outdoors in a place where resources are consumed (e.g., home, office, etc.).

계량기(100)는 구비된 사용량 측정 수단을 통해 가스 등의 사용량을 측정하고 측정된 사용량 데이터(예를 들어 가스 사용량 데이터)를 무선통신망(300)을 통해 관리 서버(400)로 전송할 수 있다. The meter 100 may measure the usage amount of gas or the like through the usage amount measuring means and transmit the measured usage amount data (for example, gas usage amount data) to the management server 400 through the wireless communication network 300.

또한, 계량기(100)는 계량기(100)의 현재 상태를 나타내는 상태 데이터를 구성하여 무선통신망(300)을 통해 관리 서버(400)로 전송할 수 있고 관리 서버(400)로부터 제어 데이터를 수신하여 수신된 제어 데이터에 따라 공급 자원을 관리할 수 있다. 예를 들어 가스 계량기는 가스 차단을 요청하는 제어 데이터의 수신에 따라 구비된 차단기(150)를 제어하여 공급중에 있는 가스를 차단할 수 있다. The meter 100 may configure state data indicating the current state of the meter 100 and transmit the data to the management server 400 through the wireless communication network 300. The meter 100 may receive control data from the management server 400, The supply resources can be managed according to the control data. For example, the gas meter may control the breaker 150 provided upon receipt of the control data requesting the gas shutoff to shut off the gas being supplied.

계량기(100)는 주기적으로 측정된 사용량 데이터 및/또는 상태 데이터를 게이트웨이(200)를 경유하여 관리 서버(400)로 전송하고 관리 서버(400)로부터 수신된 제어 데이터에 따라 공급 자원을 차단, 제한등과 같은 자원관리가 가능하도록 구성된다. The meter 100 transmits periodically measured usage data and / or status data to the management server 400 via the gateway 200, and blocks or limits the supply resources according to the control data received from the management server 400 And so on.

계량기(100)에 관해서는 도 2 이하에서 상세히 살펴보도록 한다. The meter 100 will be described in detail with reference to FIG.

게이트웨이(200)는 무선통신망(300)과 광대역 통신망(500)을 연결하기 위한 접속(connection) 장치이다. 예를 들어 게이트웨이(200)는 무선통신망(300)으로부터의 수신되는 무선 패킷을 광대역 통신망(500)에서 이용가능한 통신 패킷으로 변환하여 광대역 통신망(500)으로 출력하고 반대로 광대역 통신망(500)으로부터 수신된 통신 패킷을 무선통신망(300)에서 이용가능한 무선 패킷으로 변환하여 무선통신망(300)으로 출력한다. The gateway 200 is a connection device for connecting the wireless communication network 300 and the broadband communication network 500. For example, the gateway 200 converts a received wireless packet from the wireless communication network 300 into a communication packet available in the broadband communication network 500 and outputs the communication packet to the broadband communication network 500, Converts the communication packet into a wireless packet usable in the wireless communication network 300, and outputs the wireless packet to the wireless communication network 300.

게이트웨이(200)는 본 발명에 따라 무선통신망(300)을 통해 연결된 여러 계량기(100)와 관리 서버(400) 사이에서 위치하여 계량기(100)와 관리 서버(400) 사이의 데이터를 중개하기 위한 전용의 장치일 수 있다. The gateway 200 is located between the plurality of meters 100 and the management server 400 connected through the wireless communication network 300 according to an embodiment of the present invention and is used for interfacing data between the meter 100 and the management server 400 Lt; / RTI >

예를 들어, 게이트웨이(200)는 장거리 무선통신인 LoRa(Long Range) 통신을 가능하도록 구성되고 LoRa 통신을 통해 연결된 여러 계량기(100)와 관리 서버(400) 사이의 데이터를 통신 방식에 따라 패킷 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 게이트웨이(200)는 각각의 계량기(100)로부터 LoRa 통신을 통해 송출되는 (가스) 사용량 데이터와 상태 데이터를 무선 패킷을 통해 수신하고 수신된 (가스) 사용량 데이터와 상태 데이터를 관리 서버(400)로 전송한다. 또한, 게이트웨이(200)는 관리 서버(400)로부터 광대역 통신망(500)을 통해 제어 데이터를 나타내는 통신 패킷을 수신하고 무선 패킷으로 변환하여 지정된 특정 계량기(100)로 LoRa 통신을 통해 전송한다. For example, the gateway 200 is configured to enable LoRa (Long Range) communication, which is a long-distance wireless communication, and transmits data between a plurality of meters 100 connected through LoRa communication and the management server 400 according to a communication method, . For example, the gateway 200 receives usage data and status data (gas) sent via LoRa communication from each meter 100 via a wireless packet and transmits the received (gas) usage data and status data to a management server (400). The gateway 200 receives the communication packet indicating the control data from the management server 400 via the broadband communication network 500, converts the communication packet into a wireless packet, and transmits the wireless packet to the designated specific meter 100 through LoRa communication.

무선통신망(300)은 무선패킷의 송수신을 통해 무선통신이 가능한 네트워크로서 블루투스, 지그비, 와이파이, 와이맥스, LoRa 무선통신 표준에 따라 무선패킷을 송수신할 수 있는 네트워크이다. 무선통신망(300)은 최대 20Km 이내에서 무선통신이 가능한 LoRa 무선통신망일 수 있다. LoRa 무선통신 기술은 넓은 범위의 장거리(Long Range) 무선 통신이 가능해 다양한 지역(아파트 지역, 단독주택 지역, 농어촌)에서 이용가능하고 게이트웨이(200)의 개수를 줄일 수 있다.The wireless communication network 300 is a network capable of wireless communication through transmission and reception of wireless packets, and is a network capable of transmitting and receiving wireless packets according to Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, WiMAX, and LoRa wireless communication standards. The wireless communication network 300 may be a LoRa wireless communication network capable of wireless communication within a maximum of 20 km. LoRa wireless communication technology is capable of a wide range of long range wireless communication and can be used in various areas (apartment areas, single residential areas, rural areas) and the number of gateways 200 can be reduced.

관리 서버(400)는 계량 시스템 내의 계량기(100)들을 관리하기 위한 서버이다. 관리 서버(400)는 일간단위, 주간단위 및/또는 월간단위로 각 계량기(100)의 사용량을 측정, 검침 및/또는 계량한 데이터를 저장하고 계량 데이터에 따라 요금 등을 부과할 수 있는 서버이다. The management server 400 is a server for managing the meters 100 in the metering system. The management server 400 is a server that can measure, meter, and / or measure the usage of each meter 100 on a daily, weekly, and / or monthly basis, and charge fees based on the metering data .

관리 서버(400)는 광대역 통신망(500)과 무선통신망(300)을 통해 계량기(100)에 연결될 수 있고 지정된 주기(예를 들어, 6시간, 1일, 1주일, 1개월 등)에 따라 사용량 데이터(가스, 전기, 수도 등)를 수신한다. 수신된 사용량 데이터는 해당 주기에서 사용된 자원 사용량을 나타내거나 지금까지 누적(적산)된 자원 사용량을 나타낼 수 있다. The management server 400 may be connected to the meter 100 via the broadband communication network 500 and the wireless communication network 300 and may be connected to the meter 100 according to a specified period (e.g., 6 hours, 1 day, 1 week, 1 month, Data (gas, electricity, water, etc.). The received usage data may indicate the resource usage used in the cycle or may represent the accumulated (accumulated) resource usage so far.

관리 서버(400)는 각 계량기(100)의 수신된 사용량 데이터에 따라 주간, 월간 또는 분기 단위의 요금을 부과하고 계량기(100)에 대응하는 가정이나 사용자에게 요금 고지서를 발행하여 온라인(예를 들어 광대역 통신망(500)을 통해 메일로), 오프라인(예를 들어 우편으로)을 통해 전달할 수 있다. The management server 400 implements the charge of the weekly, monthly or quarterly unit according to the received usage data of each meter 100 and issues a bill to the home or user corresponding to the meter 100, Via the broadband network 500 via mail), or offline (e.g., via mail).

관리 서버(400)는 각 계량기(100)로부터 상태 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어 관리 서버(400)는 정상 또는 이상 자원 사용을 나타내는 상태 데이터를 수신할 수 있다. 이상을 나타내는 상태 데이터는 사용량의 지정된 정상 범위 이상의 자원 사용을 나타내거나 전기, 가스, 수도 등의 누출을 나타낸다. The management server 400 may receive status data from each meter 100. For example, the management server 400 may receive status data indicating normal or abnormal resource use. The status data representing the above indicates the use of resources over the specified normal range of the usage amount, or the leakage of electricity, gas, water, and the like.

관리 서버(400)는 상태 데이터의 수신에 따라, 전기, 가스, 수도 등의 자원 차단을 요구하는 제어 데이터를 생성하여 이상 상태를 알린 계량기(100)로 전송할 수 있다. 또는, 관리 서버(400)는 각 계량기(100)에 대응하는 사용자나 가정에 의한 요금 납부 이력에 따라 지정된 기간 이상의 미납금이 발생한 사용자나 가정에 대응하는 계량기(100)에 자원 차단을 요구하는 제어 데이터를 생성하여 전송할 수 있다. The management server 400 may generate control data requesting interruption of resources such as electricity, gas, and water according to the reception of the status data, and may transmit the control data to the meter 100 notified of the abnormal status. Alternatively, the management server 400 may control the meter 100 corresponding to the user or the home where an overdue payment is made for a predetermined period or more in accordance with the payment history by the user or home corresponding to each meter 100, Can be generated and transmitted.

관리 서버(400)는 각 계량기(100)로부터 내부 전원 관련 상태 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(400)는 계량기(100) 내부의 전원 부족을 나타내는 상태 데이터를 수신할 수 있다. 전원 부족을 나타내는 상태 데이터의 수신에 따라 관리 서버(400)는 이 상태 데이터를 전송한 계량기(100)에 대한 필요한 조치(예를 들어, 계량기(100) 교체나 배터리(110) 교체 등)를 수행할 수 있도록 구성된다. The management server 400 may receive internal power-related status data from each meter 100. For example, the management server 400 may receive status data indicative of a power shortage within the meter 100. Upon receipt of the status data indicating the power shortage, the management server 400 performs necessary measures (for example, replacement of the meter 100 or battery 110) with respect to the meter 100 that has transmitted the status data .

광대역 통신망(500)은 유선 통신망, 인터넷망 및/또는 이동통신망 등을 포함하여 각종 데이터를 통신 패킷으로 송수신한다. 광대역 통신망(500)에 게이트웨이(200), 관리 서버(400) 뿐 아니라 자원을 공급받고 있는 사용자의 휴대형 단말(예를 들어 스마트폰 등) 등이 연결될 수 있다. 광대역 통신망(500)을 통해 게이트웨이(200), 관리 서버(400) 및/또는 휴대형 단말은 자원 공급과 관리에 관련된 각종 데이터를 송수신할 수 있다. The broadband communication network 500 transmits / receives various data including a wired communication network, the Internet network and / or a mobile communication network in a communication packet. A portable terminal (for example, a smart phone) of a user receiving resources as well as the gateway 200 and the management server 400 may be connected to the broadband communication network 500. The gateway 200, the management server 400, and / or the portable terminal can transmit and receive various data related to resource supply and management through the broadband communication network 500.

도 2는 계량기(100)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing an exemplary block diagram of the meter 100. As shown in FIG.

도 2에 따르면 계량기(100)는 복수의 배터리(110), 복수의 전원스위치(120), 전원선택 유닛(130), 측정 유닛(140), 차단기(150), 통신 유닛(160), 제어 유닛(170) 및 축전기(180)을 포함한다. 도 2의 블록도는 바람직하게는 하드웨어 블록도를 나타낸다. 2, the meter 100 includes a plurality of batteries 110, a plurality of power switches 120, a power selection unit 130, a measurement unit 140, a breaker 150, a communication unit 160, (170) and a capacitor (180). The block diagram of Figure 2 preferably shows a hardware block diagram.

도 2를 통해 계량기(100)를 좀 더 상세히 살펴보면, 배터리(110)는 계량기(100) 내부의 전자 부품에 전원을 공급하기 위한 부품이다. 배터리(110)는 리튬폴리머, 리튬이온, 수은전지 등과 같이 알려져 있거나 미래 이용 가능한 전지이다. 2, the battery 110 is a part for supplying power to an electronic part inside the meter 100. [ Battery 110 is a known or future available cell, such as lithium polymer, lithium ion, mercury battery, and the like.

본 발명에 따른 계량기(100)는 다수의 배터리(110)를 포함한다. 한 유형의 배터리(110)들은 내부 전자 부품들에 소요되는 주전원을 공급하도록 구성되고 다수 개로 구성될 수 있다. 예를 들어 계량기(100)는 전자 부품(예를 들어 제어 유닛(170), 통신 유닛(160) 등)에 소비되는 전원을 공급할 수 있는 2개 이상(도 2에서는 3개)의 배터리(110)(이하 '주전원용 배터리'라 지칭할 수 있음)를 포함한다. 이 유형의 배터리(110)는 각각 축전되어 있는 전원을 출력하고 전자 부품에 구동 전원을 제공하는 주전원을 구성한다. 다른 유형의 배터리(110)는 현재 주전원을 공급하고 있는 배터리(110)에 이상이 발생한 경우(예를 들어 전압 강하에 의해서 지정된 전압 이하로 전압이 출력되는 경우)에 임시로 활용 가능한 보조전원을 출력하는 배터리(110)이다. 후자의 배터리(110)는 이하 '보조 배터리'로 지칭한다. A meter (100) according to the present invention includes a plurality of batteries (110). One type of battery 110 may be configured to supply a main power source for internal electronic components and may be composed of a plurality of batteries. For example, the meter 100 may include two or more (three in Fig. 2) batteries 110 capable of supplying power to electronic components (e.g., control unit 170, communication unit 160, etc.) (Hereinafter, referred to as a 'main power battery'). This type of battery 110 constitutes a main power source for outputting power stored in each battery and supplying driving power to the electronic component. The other type of battery 110 outputs an auxiliary power temporarily available when an abnormality occurs in the battery 110 supplying the main power (for example, when a voltage is lower than the voltage specified by the voltage drop) The battery 110 is a battery. The latter battery 110 is hereinafter referred to as a " secondary battery ".

이와 같이 각각의 배터리(110)는 내부에 저장되거나 축전되어 있는 전원을 출력한다.Thus, each battery 110 outputs power stored or stored therein.

각각의 전원스위치(120)는 주전원으로 이용 가능한 주전원용 배터리(110) 각각에 연결되어 연결된 주전원용 배터리(110)에서 출력되는 전원을 전원선택 유닛(130)으로 공급하거나 차단한다. Each of the power switches 120 supplies or cuts off the power output from the main power source battery 110 connected to and connected to each of the main power source batteries 110 available as a main power source to the power source selection unit 130.

전원스위치(120)는 스위칭 IC, 트랜지스터, FET 등 알려져 있는 스위칭 소자를 포함한다. 이 스위칭 소자는 인입 전원을 출력하거나 차단할 수 있는 소위 온/오프 스위칭 부품일 수 있다. 여러 전원스위치(120)는 여러 입출력 포트를 구비한 단일 스위칭 IC에 내장될 수도 있다. The power switch 120 includes a known switching device such as a switching IC, a transistor, and a FET. The switching element may be a so-called on / off switching component that can output or shut off the incoming power. The plurality of power switches 120 may be embedded in a single switching IC having a plurality of input / output ports.

각각의 전원스위치(120)는 인가되는 제어신호에 따라 연결된 주전원용 배터리(110)로부터의 전원을 전원선택 유닛(130)으로 출력하거나 차단할 수 있다. 도 2에서는 3개의 전원스위치(120)가 구비되어 있는 예를 도시하고 있는 데, 3개의 주전원용 배터리(110) 중 적어도 하나(바람직하게는 단지 하나)의 배터리(110)로부터의 전원이 주전원으로 출력되도록 제어 유닛(170)이 제어신호를 구성할 수 있다. 즉, 바람직하게는 여러 배터리(110) 중 단지 하나의 배터리(110)로부터의 전원이 주전원으로 출력되어 전원선택 유닛(130)에 공급된다. Each of the power switches 120 can output or shut off the power from the main power supply battery 110 connected to the power selection unit 130 according to an applied control signal. FIG. 2 shows an example in which three power switches 120 are provided. The power from at least one (preferably only one) of the three main power supply batteries 110 is supplied from the battery 110 to the main power source The control unit 170 can configure the control signal to be output. That is, the power from only one battery 110 among the plurality of batteries 110 is preferably output to the main power source and supplied to the power selection unit 130.

전원선택 유닛(130)은 주전원용 배터리(110)에 의해서 출력되는 전원을 이용하여 구성되는 주전원과 보조 배터리(110)로부터의 보조전원 중에서 하나의 전원을 선택하여 전자 부품에 공급될 전원으로 출력한다. The power selection unit 130 selects one of a main power source configured by using the power outputted from the main power source battery 110 and an auxiliary power source from the auxiliary battery 110 and outputs the selected power source as a power source to be supplied to the electronic component .

전원선택 유닛(130)은 두 입력 전원 중 하나의 전원을 자동으로 선택하여 출력하도록 구성되고 예를 들어 스위칭 IC로 구성될 수 있다. 전원선택 유닛(130)은 FET, 트랜지스터, 비교기, 제어 로직 등을 포함하여 자동 전원 스위칭이 이루어지도록 구성되며 패키징이 되어 있는 IC로 구성된다. The power selection unit 130 is configured to automatically select and output one of the two input power supplies, and may be configured, for example, as a switching IC. The power selection unit 130 comprises an IC that is configured and automated to perform automatic power switching, including FETs, transistors, comparators, control logic, and the like.

전원선택 유닛(130)은 회로(예를 들어 RLC 회로)로 구성된 비교기를 구비하여 입력되는 주전원의 전원레벨을 설정에 따라 지정된 전원레벨(임계레벨)과 비교하고 주전원의 전원레벨이 지정된 전원레벨 이상인 경우 주전원을 공급전원으로 출력하고 주전원의 전원레벨이 지정된 전원레벨 미만인 경우 보조 배터리(110)를 통해 입력되는 보조전원을 공급전원으로 출력한다. The power selection unit 130 includes a comparator configured by a circuit (for example, an RLC circuit), compares the power level of the main power to be input with a designated power level (threshold level) according to the setting, The main power is outputted to the power supply and the auxiliary power inputted through the auxiliary battery 110 is outputted to the power supply when the power level of the main power is lower than the specified power level.

지정된 전원레벨은 설정 셋팅(예를 들어 스위칭 IC의 특정 핀의 '1','0' 등의 설정)을 통해 미리 정의될 수 있다. 지정된 전원레벨은 전원선택 유닛(130) 뒷단의 전자 부품(예를 들어 제어 유닛(170), 통신 유닛(160) 등)에서 안정적으로 구동 가능한 하한의 전압 값일 수 있고 예를 들어 2.8V, 3.3V 등일 수 있다. 설정 셋팅에 따라 이 지정 전원레벨은 달라질 수 있다. 전원레벨은 바람직하게는 전압 레벨을 나타낸다. The specified power level can be predefined through configuration settings (eg setting '1', '0', etc. of a particular pin of the switching IC). The designated power level may be a lower limit voltage value stably drivable in the electronic components (for example, the control unit 170, the communication unit 160, etc.) at the rear end of the power selection unit 130 and may be, for example, 2.8V, 3.3V And so on. Depending on the settings, this specified power level may vary. The power supply level preferably represents a voltage level.

전원선택 유닛(130)은 전원 스위칭의 선택 상태를 나타내는 상태 데이터를 저장하고 상태 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어 전원선택 유닛(130)은 시리얼 버스(예를 들어 I2C, SPI, UART 등)를 통해 제어 유닛(170)의 제어에 따라 상태 데이터를 제어 유닛(170)으로 출력할 수 있다. 또한(또는), 전원선택 유닛(130)은 선택 상태가 변화됨에 따라, 상태의 변화(예를 들어 주전원에서 보조전원의 출력)를 나타내기 위한 상태변화 신호를 제어 유닛(170)으로 출력할 수 있다. 상태변화 신호는 단일 신호선에 실려 출력될 수 있고 제어 유닛(170)에서 인식(수신) 가능하며 나아가 인터럽트 신호로 이용될 수 있다. The power selection unit 130 may store the state data indicating the selected state of the power switching and output the state data. For example, the power selection unit 130 may output status data to the control unit 170 under the control of the control unit 170 via a serial bus (for example, I2C, SPI, UART, etc.). Alternatively, the power selection unit 130 may output a status change signal to the control unit 170 to indicate a change in status (e.g., output of the auxiliary power in the main power source) as the selected status changes have. The state change signal can be output on a single signal line and can be recognized (received) by the control unit 170 and further used as an interrupt signal.

이와 같은 전원선택 유닛(130)의 구성에 의해, 제어 유닛(170), 통신 유닛(160) 등의 구동에 따라 부하량이 변동하고 그에 따라 전압강하가 발생하는 경우에 제어 유닛(170)이나 통신 유닛(160)의 오동작 이전에 보조 배터리(110)로 전원 스위칭하여 제어 유닛(170)이나 통신 유닛(160)에 계속 정상 동작이 이루어지게 한다. The configuration of the power selection unit 130 as described above allows the control unit 170 and the communication unit 160 to operate in the case where the load amount fluctuates due to the driving of the control unit 170 and the communication unit 160, The power supply to the auxiliary battery 110 is switched before the malfunction of the control unit 160 so that the control unit 170 or the communication unit 160 continues to operate normally.

설계 예에 따라, 전원선택 유닛(130)으로부터 출력되는 전원은 전원 레귤레이터 등을 통해 변압 되어 제어 유닛(170) 및/또는 통신 유닛(160)에 공급될 수 있다. According to the design example, the power output from the power selection unit 130 may be supplied to the control unit 170 and / or the communication unit 160 through a power regulator or the like.

축전기(180)는 지정된 용량의 커패시터를 하나 이상 포함하여 전원선택 유닛(130)에서 출력되는 공급전원을 임시로 축전한다. 축전기(180)는 부하량의 변동으로 인한 공급전원의 급속 변화를 완화하여 안정적인 전원이 전자 부품으로 출력될 수 있도록 한다. The capacitor 180 includes one or more capacitors of a designated capacity to temporarily store the power supplied from the power selection unit 130. [ The capacitor 180 mitigates the rapid change of the power supply due to the fluctuation of the load so that the stable power can be output to the electronic component.

측정 유닛(140)은 가스, 전기 또는 수도 등의 자원 사용량을 측정한다. 측정 유닛(140)은 계량기(100)에 이용 가능한 알려진 측정 수단을 구비한다. 예를 들어 측정 유닛(140)은 자원의 공급에 따라 인가되는 압력 등에 의해 회전하는 회전체를 구비하여 회전의 횟수에 따라 현재 사용량을 측정할 수 있다. 또한, 측정 유닛(140)은 현재 누적 사용량을 출력할 수도 있다. The measurement unit 140 measures the amount of resources such as gas, electricity or water. The measurement unit 140 has known measurement means available to the meter 100. [ For example, the measuring unit 140 may include a rotating body rotated by a pressure applied according to the supply of resources, and may measure the current amount of use according to the number of rotations. Also, the measurement unit 140 may output the current cumulative usage amount.

차단기(150)는 계량기(100) 내에 구비되어 기간 사업자에 의해 공급되는 자원(가스, 전기, 수도)을 해당 가정 등의 내부로 공급하거나 차단할 수 있다. 차단기(150)는 예를 들어 가스나 수도를 공급하거나 차단할 수 있는 차단 밸브와 차단 밸브를 구동하기 위한 구동 모터를 포함할 수 있다. 또는 차단기(150)는 전기를 차단하기 위한 전기 스위치를 포함할 수 있다. The breaker 150 may be provided in the meter 100 to supply or shut off the resources (gas, electricity, water) supplied by the service provider to the inside of the home or the like. The breaker 150 may include, for example, a shut-off valve that can supply or shut off gas or water, and a drive motor to drive the shut-off valve. Or the breaker 150 may include an electrical switch for shutting off electricity.

통신 유닛(160)은 무선통신망(300)을 통해 무선 패킷을 송수신할 수 있다. 통신 유닛(160)은 특정 대역의 무선신호를 송수신할 수 있는 무선 칩셋(예를 들어 파이칩, 베이스밴드 칩)과 무선 안테나를 구비하여 무선 안테나와 무선 칩셋을 통해 특정 무선통신 기술의 무선 패킷을 송수신할 수 있다. The communication unit 160 can transmit and receive wireless packets through the wireless communication network 300. The communication unit 160 includes a wireless chipset (e.g., a chip chip and a baseband chip) capable of transmitting and receiving a radio signal of a specific band and a wireless antenna, and transmits wireless packets of a specific wireless communication technology through a wireless antenna and a wireless chipset It can transmit and receive.

통신 유닛(160)은 전원선택 유닛(130)으로부터 출력되는 공급전원을 이용하여 장거리 무선통신이 가능하다. 예를 들어 통신 유닛(160)은 LoRa 통신용 칩셋과 안테나를 이용하여 게이트웨이(200)와 무선 패킷을 송수신할 수 있다. The communication unit 160 is capable of long-distance wireless communication using the power supply output from the power selection unit 130. [ For example, the communication unit 160 can transmit and receive a wireless packet to / from the gateway 200 using a LoRa communication chipset and an antenna.

통신 유닛(160)은 무선으로 고출력의 신호를 송출하여야 하기에 제어 유닛(170)에 비해 높은 전력 소비를 야기하고 통신 유닛(160)의 구동시에는 제어 유닛(170)만 구동할 때와 달리 전원을 출력하고 있는 주전원용 배터리(110) 상태에 따라 공급전원에 많은 전압 강하가 발생할 수 있다. 전압 강하가 많이 발생하면 통신 유닛(160)뿐 아니라 제어 유닛(170)은 안정적으로 동작하지 못해 계량기(100) 자체가 정상 동작하지 못하는 상태가 발생한다. 본 발명에 따른 계량기(100)는 설정된 전압(전원) 레벨에 따라 자동 전원 스위칭이 가능한 전원선택 유닛(130)을 통해 안정적인 전원을 제어 유닛(170)과 통신 유닛(160)에 공급 가능하다. The communication unit 160 causes a high power consumption compared to the control unit 170 because the communication unit 160 must transmit a high output signal wirelessly and unlike the control unit 170 when driving the communication unit 160, A large voltage drop may occur in the power supply depending on the state of the main power supply battery 110 outputting the power. If the voltage drop occurs much, not only the communication unit 160 but also the control unit 170 can not operate stably and the meter 100 itself can not operate normally. The meter 100 according to the present invention can supply stable power to the control unit 170 and the communication unit 160 through a power selection unit 130 capable of automatic power switching according to a set voltage level.

제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)으로부터 출력되는 공급전원에 따라 구동되어 계량기(100)를 제어한다. The control unit 170 is driven according to the power supply output from the power selection unit 130 to control the meter 100. [

제어 유닛(170)은 롬(ROM) 등과 같은 비휘발성 메모리와 프로그램 코드를 실행할 수 있는 실행 유닛(Execution Unit)을 포함하고 디램(DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다. 제어 유닛(170)은 프로그램을 처리할 수 있고 단일 칩셋으로 구성되는 프로세서, 마이컴, CPU 등으로 지칭되거나 포함할 수 있다. 설계 예에 따라 비휘발성 메모리나 휘발성 메모리는 프로세서 등과는 별도의 칩셋으로 구성될 수도 있다. The control unit 170 may include a nonvolatile memory such as a ROM or the like and an execution unit capable of executing program codes and may further include a volatile memory such as a DRAM or the like. The control unit 170 may be referred to as a processor, a microcomputer, a CPU, or the like, which can process programs and is configured as a single chipset. According to the design example, the non-volatile memory or the volatile memory may be configured as a separate chipset from the processor or the like.

제어 유닛(170)은 비휘발성 메모리 등에 내장된 프로그램을 이용하여 계량기(100)를 제어할 수 있도록 구성된다. The control unit 170 is configured to be able to control the meter 100 using a program embedded in a nonvolatile memory or the like.

예를 통해 그 제어를 살펴보면, 제어 유닛(170)은 측정 유닛(140)을 통해 자원(예를 들어 가스, 전기, 수도 등) 사용량을 측정하고 측정된 사용량을 메모리(비휘발성 메모리나 휘발성 메모리) 등에 저장한다. 저장된 사용량은 누적된 총 사용량이거나 설정 주기 동안 사용된 양이거나 순간(예를 들어 1초 등) 사용량일 수 있다. 제어 유닛(170)은 순간 사용량으로부터 설정 주기 동안의 사용량이나 누적 총 사용량을 구성할 수도 있다. By way of example, the control unit 170 may measure the usage of resources (e.g., gas, electricity, water, etc.) through the measurement unit 140 and store the measured usage in memory (nonvolatile memory or volatile memory) . The stored usage may be the cumulative total usage, the amount used during the set period, or the usage (e.g., 1 second) usage. The control unit 170 may configure the usage amount or the cumulative total usage amount during the setting period from the instant usage amount.

제어 유닛(170)은 프로그램이나 비휘발성 메모리의 설정 파라미터에 따라 설정된 주기에 따라 주기적으로 측정된 사용량을 나타내는 사용량 데이터를 무선통신망(300)을 통해 관리 서버(400)로 전송한다. The control unit 170 transmits usage data indicating the usage amount periodically measured according to a program or a setting parameter of the nonvolatile memory to the management server 400 through the wireless communication network 300.

이를 위해 제어 유닛(170)은 통신 유닛(160)을 구동한다. 통신 유닛(160)은 통신 유닛(160)의 무선 칩셋과 안테나를 초기화를 통해 구동 시작할 수 있다. 제어 유닛(170)은 무선 칩셋으로 사용량 데이터를 전송하고 무선 칩셋은 안테나를 통해 무선통신의 무선 패킷을 고출력 무선신호로 송출할 수 있다. To this end, the control unit 170 drives the communication unit 160. The communication unit 160 can start driving the wireless chipset and antenna of the communication unit 160 through initialization. The control unit 170 transmits the usage data to the wireless chipset, and the wireless chipset can transmit the wireless packet of the wireless communication through the antenna as the high power wireless signal.

또한, 제어 유닛(170)은 측정된 순간 사용량이 설정된 사용 범위(예를 들어 가스, 전기, 수도의 정상 사용범위)를 벗어나는 지를 결정할 수 있다. 또는 제어 유닛(170)은 순간 사용량을 이용하여 지정된 기간(예를 들어 1 분 등) 동안의 평균 사용량이 설정된 사용 범위를 벗어나는 지를 결정할 수 있다. 설정된 사용 범위를 벗어나는 경우 제어 유닛(170)은 사용범위 이탈에 따른 이상 상태를 나타내는 상태 데이터를 구성하고 통신 유닛(160)을 구동하여 자원 사용의 이상(비정상)을 나타내는 상태 데이터를 무선 패킷으로 무선통신망(300)으로 출력할 수 있다.In addition, the control unit 170 can determine whether the measured instantaneous usage is outside the set usage range (e.g., normal use range of gas, electricity, water). Alternatively, the control unit 170 may use the instantaneous usage amount to determine whether the average usage amount for a specified period (e.g., one minute, etc.) exceeds the set usage range. The control unit 170 configures the state data indicating the abnormal state due to the deviation of the use range and drives the communication unit 160 to transmit the state data indicating the abnormal use of the resource (abnormal) And output it to the communication network 300.

또한, 제어 유닛(170)은 제어 데이터를 통신 유닛(160)을 통해 관리 서버(400)로부터 수신할 수 있다. 제어 데이터는 제어 유닛(170)에서 구동되는 프로그램이거나 차단기(150)를 제어하기 위한 데이터일 수 있다. LoRa 통신과 같은 장거리 무선통신망(300)을 통해 제어 데이터의 수신에 따라 제어 유닛(170)은 차단기(150)를 제어하여 공급 자원을 차단할 수 있다. The control unit 170 can also receive control data from the management server 400 via the communication unit 160. [ The control data may be a program driven in the control unit 170 or data for controlling the circuit breaker 150. [ The control unit 170 may control the breaker 150 to cut off the supply resources according to the reception of the control data through the long-range wireless communication network 300 such as LoRa communication.

제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)과 연동하여 주전원을 출력할 배터리(110)를 선택하고 전원스위치(120)의 제어를 통해 선택된 배터리(110)로부터의 전원을 주전원으로 전원선택 유닛(130)에 공급할 수 있다. The control unit 170 selects the battery 110 to output the main power in cooperation with the power selection unit 130 and supplies the power from the battery 110 selected by the control of the power switch 120 to the power selection unit 130).

예를 들어 제어 유닛(170)은 각각의 배터리(110)로부터의 전원(전압) 레벨을 측정하고 측정된 전원 레벨이 설정된 임계레벨(예를 들어 2.8V 등) 이하인지를 결정하고 그에 따라 임계레벨 이상의 주전원용 배터리(110)가 주전원으로 출력되도록 각각의 전원스위치(120)로 각각의 제어신호를 출력할 수 있다. 그에 따라 안정적인 전원을 가지는 주전원용 배터리(110)의 전원이 내부 전자 부품에 공급될 수 있다. For example, the control unit 170 may measure the power (voltage) level from each battery 110 and determine whether the measured power level is below a set threshold level (e.g., 2.8 V, etc.) The main power source 110 can output the respective control signals to the power source switches 120 so that the main power source 110 can be output as the main power source. Accordingly, the power of the main power source battery 110 having the stable power source can be supplied to the internal electronic parts.

또한, 제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)으로부터 상태 데이터를 수신하고 수신된 상태 데이터에 따라 전원스위치(120)를 제어하여 안정적인 전원을 현재 가지고 있는 배터리(110)의 전원이 전원선택 유닛(130)으로 출력되도록 전원스위치(120)를 제어한다. The control unit 170 receives the status data from the power selection unit 130 and controls the power switch 120 according to the received status data so that the power of the battery 110, And controls the power switch 120 to be output to the controller 130.

전원스위치(120), 전원선택 유닛(130) 및 제어 유닛(170)에서 이루어지는 전원 제어 관련된 제어는 도 3을 통해서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다. The power control related control performed by the power switch 120, the power selection unit 130, and the control unit 170 will be described in more detail with reference to FIG.

도 3은 여러 배터리(110)를 활용하여 안정적인 전원을 내부 전자 부품에 공급하고 전원 이상 상황의 발생시 이를 알리는 예시적인 제어 흐름을 도시하고 있다.3 illustrates an exemplary control flow that utilizes multiple batteries 110 to supply a stable power source to internal electronic components and to alert them when a power anomaly situation occurs.

도 3의 설명은 계량기(100) 내부의 전자 부품에 안정적인 전원을 공급하기 위한 제어 흐름을 나타내고 3개의 주전원용 배터리(110)가 있는 것으로 가정하여 설명하고 있다. 주전원용 배터리(110)는 2개 또는 4개 이상일 수도 있다. 도 3은 계량기(100)에 의해서 수행되고 바람직하게는 제어 유닛(170)(의 프로그램)에 의해서 수행된다. 또한, 도 3의 설명은 3개의 주전원용 배터리(110)를 이용하여 전원 스위칭을 설명하고 있고 설명의 이해를 위해 단순화된 예를 나타낸다. 본 설명을 통해 당업자는 다양한 변형예를 이해할 수 있다. The description of FIG. 3 shows a control flow for supplying stable power to the electronic components inside the meter 100, and it is assumed that there are three main power supply batteries 110. FIG. The main power supply battery 110 may be two or four or more. 3 is performed by the meter 100 and preferably by the control unit 170 (program of FIG. In addition, the description of FIG. 3 illustrates power switching using three main power supply batteries 110 and shows a simplified example for an understanding of the description. Various modifications may be made by those skilled in the art from this description.

먼저, 기간 사업자의 계량기(100)를 설치, 철거 등을 하는 관리자 등은 지정된 가정이나 장소 내외에 가스, 전기, 가스 계량기(100)를 설치한다. 계량기(100)의 설치 과정 동안 관리자 등은 각종 파라미터를 설정(S10)할 수 있다. 예를 들어, 관리자는 제어 유닛(170)에서 수행되는 프로그램을 업그레이드할 수 있고 제어 유닛(170)에서 이용되는 각종 설정 데이터를 셋팅하거나 변경할 수 있다. First, the manager, who installs and demolishes the meter 100 of the licensee, installs the gas, electricity, and gas meter 100 inside and outside the designated home or place. During the installation process of the meter 100, the manager or the like may set various parameters (S10). For example, the administrator can upgrade the program executed in the control unit 170 and set or change various setting data used in the control unit 170. [

계량기(100)가 초기화되고 구동됨에 따라, 제어 유닛(170)은 모두 완충되거나 충분한 전원을 가진 3개의 주전원용 배터리(110) 중 첫 번째 주전원용 배터리(110)(이하 '제1 배터리'라 지칭할 수 있음)로부터의 전원이 주전원으로 출력되도록 제1 배터리(110)에 대응하는 전원스위치(120)(이하' 제1 전원스위치'라 지칭할 수 있음)에 전원공급을 요구하는 제어신호(이하 '제1 제어신호'라 지칭할 수 있음)를 출력한다. 출력되는 제1 제어신호는 제1 전원스위치(120)의 전원 공급을 제어할 수 있는 신호로서 예를 들어 3V, 5V, 12V 등의 신호일 수 있다. As the meter 100 is initialized and driven, the control unit 170 controls the first main power supply battery 110 (hereinafter referred to as " first battery ") among three main power supply batteries 110, (Hereinafter referred to as " first power switch ") corresponding to the first battery 110 so that the power from the first battery 110 can be output to the main power source Quot; first control signal "). The output first control signal may be a signal for controlling the power supply of the first power switch 120, for example, 3V, 5V, or 12V.

동시에, 다른 두 번째 주전원용 배터리(110)(이하 '제2 배터리'라 지칭할 수 있음)로부터의 전원이 차단되도록 대응 전원스위치(120)(이하 '제2 전원스위치'라 지칭할 수 있음)에 전원차단을 요구하는 제어신호(이하 '제2 제어신호'라 지칭할 수 있음)를 제어 유닛(170)이 출력한다. 출력되는 제2 제어신호는 전원 차단을 제어할 수 있는 신호로서 전원공급 신호와 다른(반대의) 신호(예를 들어 0V) 일 수 있다. At the same time, the corresponding power switch 120 (hereinafter referred to as a 'second power switch') is turned off so that power from another second main power supply battery 110 (hereinafter referred to as 'second battery' The control unit 170 outputs a control signal (hereinafter referred to as " second control signal ") requesting power interruption. The output second control signal may be a signal capable of controlling the power-off, and may be another (opposite) signal (for example, 0V) from the power-supply signal.

동시에, 다른 세 번째 주전원용 배터리(110)(이하 '제3 배터리'라 지칭할 수 있음)로부터의 전원이 차단되도록 대응 전원스위치(120)(이하 '제3 전원스위치'라 지칭할 수 있음)에 전원차단을 요구하는 제어신호(이하 '제3 제어신호'라 지칭할 수 있음)를 제어 유닛(170)이 출력한다. 출력되는 제3 제어신호는 전원 차단을 제어할 수 있는 신호로서 전원공급 신호와 다른(반대의) 신호(예를 들어 0V) 일 수 있다. At the same time, the corresponding power switch 120 (hereinafter referred to as a 'third power switch') is turned off so that power from another third main power supply battery 110 (hereinafter referred to as a 'third battery' The control unit 170 outputs a control signal (hereinafter referred to as " third control signal ") requesting power interruption. The third control signal to be outputted may be a signal capable of controlling the power-off, and may be another (opposite) signal (for example, 0V) from the power-supply signal.

이와 같이, 제어 유닛(170)은 제1 내지 제3 배터리(110) 중 제1 배터리(110)로부터의 전원이 주전원으로 전원선택 유닛(130)으로 출력되도록 하고 다른 제2 및 제3 배터리(110)로부터의 전원은 차단하도록 전원 제어신호를 설정하여 각 전원스위치(120)로 출력(S20)한다. 제1 내지 제3 제어신호에 따라 제1 내지 제3 전원스위치(120) 중 하나의 전원스위치(120)를 통해 주전원이 전원선택 유닛(130)으로 공급된다. The control unit 170 controls the power of the first battery 110 among the first to third batteries 110 to be output to the power selection unit 130 as a main power source and the other second and third batteries 110 The power supply control signal is set so as to cut off the power from the power supply switch 120 and output to each power supply switch 120 (S20). The main power is supplied to the power selection unit 130 through the power switch 120 of one of the first to third power switches 120 according to the first to third control signals.

그에 따라, 제1 배터리(110)로부터의 전원이 전원선택 유닛(130)을 통해 제어 유닛(170)과 통신 유닛(160) 등으로 공급되고 소비된다. Thereby, the power from the first battery 110 is supplied and consumed to the control unit 170, the communication unit 160, and the like through the power selection unit 130. [

제1 배터리(110)에 충분한 전원이 있는 경우, 제어 유닛(170) 특히 통신 유닛(160)의 구동과 수행에 따른 전압 강하가 작게 발생하나 제1 배터리(110)의 전원이 계속 소진됨에 따라 전압 부하량의 변동에 따라 높은 수준의 전압 강하가 발생한다. When the first battery 110 has sufficient power, the voltage drop due to the driving and execution of the control unit 170, particularly, the communication unit 160 is small. However, as the power of the first battery 110 is continuously consumed, A high level of voltage drop occurs due to variations in the load.

전원선택 유닛(130)은 주전원의 전원레벨과 지정된(설정된) 전원레벨을 비교하고 주전원이 지정 전원레벨보다 낮은 경우 제1 배터리(110)의 주전원으로부터 보조 배터리(110)의 보조전원으로 자동 전원 스위칭(S30)하고 보조전원을 공급전원으로 출력한다. The power selection unit 130 compares the power level of the main power source with a designated (set) power level. If the main power level is lower than the designated power level, the power selection unit 130 switches the power from the main power source of the first battery 110 to the auxiliary power source of the auxiliary battery 110 (S30) and outputs the auxiliary power as the power supply.

전원 스위칭 이후에, 제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)의 전원 스위칭 상태를 인식(S40)한다. 예를 들어, 제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)으로부터 출력되는 상태변화 신호를 수신하거나 주기적으로 시리얼 버스(I2C, SPI, UART 등)를 통해 전원선택 유닛(130)의 내부 상태 데이터를 수신한다. 상태 데이터는 전원선택 유닛(130)에 의해 제어 유닛(170)의 제어에 따라 출력될 수 있다. After the power supply switching, the control unit 170 recognizes the power supply switching state of the power supply selection unit 130 (S40). For example, the control unit 170 receives the status change signal output from the power selection unit 130 or periodically transmits the internal status data of the power selection unit 130 via the serial bus (I2C, SPI, UART, etc.) . The status data may be output by the power selection unit 130 under the control of the control unit 170. [

전원선택 유닛(130)에 의한 주전원으로부터 보조전원으로의 전원스위칭 상태변화를 인식함에 따라, 제어 유닛(170)은 주전원을 출력하는 배터리(110)를 기존 제1 배터리(110)로부터 제2 배터리(110)로 전환(S50)한다. The control unit 170 recognizes the change of the power switching state from the main power source to the auxiliary power source by the power selection unit 130 so that the battery 110 that outputs the main power source is switched from the existing first battery 110 to the second battery 110 110) (S50).

구체적으로, 제어 유닛(170)은 전원스위칭 상태변화를 인식한 직후에 제1 배터리(110)로부터 출력되는 전압레벨신호로부터 전압레벨을 측정하거나 결정한다. 제어 유닛(170)은 제1 배터리(110)의 전압레벨이 지정된 임계레벨(예를 들어 2.8V 등) 미만인 경우 정상적인 전원레벨을 가지는 다른 배터리(110)인 제2 배터리(110)를 통해 주전원이 공급되도록 결정한다. 이 임계레벨은 전원선택 유닛(130)에서 비교에 이용되는 전원레벨과 바람직하게는 동일하다. 제어 유닛(170)에서의 전압레벨의 측정은 제어 유닛(170)에 구비되고 8비트 이상의 ADC(Analog Digital Converter) 등을 이용하여 이루어질 수 있다. Specifically, the control unit 170 measures or determines the voltage level from the voltage level signal output from the first battery 110 immediately after recognizing the power switching state change. The control unit 170 determines that the main power is supplied through the second battery 110 that is the other battery 110 having the normal power level if the voltage level of the first battery 110 is less than the predetermined threshold level (for example, 2.8 V, etc.) To be supplied. This threshold level is preferably equal to the power supply level used in the power selection unit 130 for comparison. The measurement of the voltage level in the control unit 170 may be performed in the control unit 170 using an ADC (Analog Digital Converter) of 8 bits or more.

만일 제1 배터리(110)의 전압레벨이 지정된 전원(임계)레벨 이상인 경우 제1 배터리(110)를 통해 계속 주전원을 공급할 수 있다. 이 경우 제1 배터리(110)를 통해 출력되는 주전원의 전원레벨이 임계레벨 이상으로 회복됨에 따라 전원선택 유닛(130)은 주전원을 공급전원으로 출력한다. 이러한 과정을 복수 회 반복할 수 있고 제어 유닛(170)은 동일한 배터리(110)에서 지정된 횟수(예를 들어 5회 등) 이상 전원 스위칭 상태 변화가 발생한 경우 후속하는 배터리(110)(제2 배터리(110))에서 주전원이 공급되도록 결정한다. 이러한 반복 테스트를 통해 제1 배터리(110)의 전원 소진을 정확히 판단하고 다른 안정적인 배터리(110)를 통해 안정적인 전원을 전자 부품에 공급 가능하다. If the voltage level of the first battery 110 is equal to or higher than the designated power (critical) level, the main power can be continuously supplied through the first battery 110. In this case, as the power level of the main power output through the first battery 110 is recovered to the critical level or higher, the power selection unit 130 outputs the main power to the power supply. This process may be repeated a plurality of times and the control unit 170 may control the subsequent battery 110 (the second battery (not shown), etc.) when the power switching state change occurs more than a specified number of times (for example, five times) 110) determines that the main power is supplied. Through such a repetitive test, it is possible to accurately determine the power consumption of the first battery 110 and supply stable power to the electronic component through another stable battery 110. [

제2 배터리(110)를 통해 주전원이 공급되도록 결정함에 따라, 제어 유닛(170)은 제1 및 제3 배터리(110)로부터의 전원을 차단하기 위한 제1 및 제3 제어신호를 생성하고 제2 배터리(110)로부터의 전원을 주전원으로 공급하기 위한 제2 제어신호를 생성한다. 제어 유닛(170)은 생성된 제1 제어신호, 제2 제어신호 및 제3 제어신호를 각각 대응하는 제1 전원스위치(120), 제2 전원스위치(120) 및 제3 전원스위치(120)로 출력한다. The control unit 170 generates the first and third control signals for shutting off the power from the first and third batteries 110 and the second control signal for turning off the second and third batteries 110, And generates a second control signal for supplying power from the battery 110 to the main power source. The control unit 170 controls the first power switch 120, the second power switch 120 and the third power switch 120 to generate the first control signal, the second control signal and the third control signal, Output.

제2 배터리(110)로의 전환 과정에서 제어 유닛(170)은 제2 배터리(110)로부터 출력되는 전원레벨신호를 측정하고 측정된 전원레벨이 지정된 임계레벨 이상인지를 결정할 수 있다. 만일 지정된 임계레벨 미만인 경우 지정된 임계레벨 이상의 전원을 출력하는 다른 배터리(110)로 주전원 출력 배터리(110)를 변경할 수도 있다. In the process of switching to the second battery 110, the control unit 170 may measure the power level signal output from the second battery 110 and determine whether the measured power level is equal to or higher than the designated threshold level. The main power output battery 110 may be changed to another battery 110 that outputs a power greater than or equal to a specified threshold level.

이러한 과정을 통해 전원선택 유닛(130)에 공급되는 주전원이 제2 배터리(110)로 전환되고 전원선택 유닛(130)은 구비된 비교기를 통한 제2 배터리의 전원과 지정 임계레벨의 비교를 통해 자동으로 주전원을 공급전원으로 출력한다. The main power supplied to the power selection unit 130 is switched to the second battery 110 and the power selection unit 130 compares the power of the second battery with the predetermined threshold level through the comparator provided therein, To output the main power to the power supply.

제2 배터리(110)로 주전원이 전환됨에 따라, 제2 배터리(110)를 통해 제어 유닛(170)이나 통신 유닛(160) 등에 전원이 공급되고 소비된다. 이와 같은 순간 보조 배터리(110)를 통한 자동화된 전원 스위칭과 후속 주전원용 배터리(110)로의 자동화된 전원 스위칭으로 안정적인 전원을 전자 부품 등에 공급할 수 있고 부하의 변동량에 상관없이 계량기(100)는 정상 동작할 수 있다. Power is supplied and consumed to the control unit 170, the communication unit 160, and the like through the second battery 110 as the main power source is switched to the second battery 110. [ The automatic power switching through the instantaneous auxiliary battery 110 and the automatic power switching to the subsequent main power supply battery 110 can supply a stable power source to electronic parts and the like, and the meter 100 can operate normally can do.

단일 배터리 셀 또는 여러 배터리 셀이 하나의 전원을 공급하는 경우 비록 배터리(110)가 많이 소진된 경우에도 전자 부품 등에서 극히 미소량의 전력만을 소비하는 경우 배터리(110)에서 정상적인 전원이 출력되는 것으로 인식된다. 그러나 고출력 통신이 발생하는 등 부하가 증가하는 경우 기존의 배터리 소진으로 인해 전압 강하가 많이 발생하고 이는 비정상 동작을 야기한다. When a single battery cell or a plurality of battery cells supply a single power source, even when the battery 110 is exhausted, if a very small amount of power is consumed by an electronic component or the like, it is recognized that the battery 110 outputs a normal power do. However, when the load increases due to the occurrence of high power communication, a voltage drop occurs due to the exhaustion of the existing battery, which causes an abnormal operation.

계량기(100)와 같이 간헐적으로(예를 들어 1일 1회, 1주 1회 등) 무선통신이 이루어지는 경우 대부분의 시간은 극소의 전력만을 소비하여 배터리(110) 소진이 많이 발생한 경우라도 정상적인 동작이 가능하다. 그러나 통신 유닛(160)을 통한 무선 패킷의 송수신이 발생하는 경우 전력 소비가 매우 높게 발생하고 제어 유닛(170)과 통신 유닛(160)은 정상 동작이 불가능하다. 이는 계량기(100)의 정상적인 계측 동작을 불가능하게 하고 나아가 무선통신을 통해 이 이상 상황을 외부로 알릴 수도 없는 문제에 직면한다. When wireless communication is performed intermittently (for example, once a day, once a week, etc.) as in the case of the meter 100, most of the time consumes only a very small amount of power, This is possible. However, when transmission / reception of a wireless packet via the communication unit 160 occurs, power consumption is very high, and the control unit 170 and the communication unit 160 are unable to operate normally. This results in a problem that the normal measurement operation of the meter 100 is disabled and the abnormal situation can not be notified to the outside via wireless communication.

제2 배터리(110)로 전환된 후에, 제2 배터리(110) 또한 전원 소진된다. 전원선택 유닛(130)은 주전원의 전원레벨과 지정된(설정된) 전원레벨을 비교하고 주전원이 지정 전원레벨보다 낮은 경우 제2 배터리(110)의 주전원으로부터 보조 배터리(110)의 보조전원으로 전원 스위칭(S60)하고 보조전원을 공급전원으로 출력한다. After switching to the second battery 110, the second battery 110 is also depleted. The power selection unit 130 compares the power level of the main power source with the designated power level and when the main power level is lower than the designated power level, the main power source of the second battery 110 is switched from the main power source to the auxiliary power source of the auxiliary battery 110 S60) and outputs the auxiliary power to the power supply.

전원 스위칭 이후에, 제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)의 전원 스위칭 상태를 인식(S70)한다. 예를 들어, 제어 유닛(170)은 전원선택 유닛(130)으로부터 출력되는 상태변화 신호를 수신하거나 주기적으로 시리얼 버스를 통해 전원선택 유닛(130)의 내부 상태 데이터를 수신한다. After the power switching, the control unit 170 recognizes the power switching state of the power selection unit 130 (S70). For example, the control unit 170 receives the status change signal output from the power selection unit 130 or periodically receives the internal status data of the power selection unit 130 via the serial bus.

전원선택 유닛(130)에 의한 주전원으로부터 보조전원으로의 전원스위칭 상태변화를 인식함에 따라, 제어 유닛(170)은 주전원을 출력하는 배터리(110)를 기존 제2 배터리(110)로부터 다른 배터리(110)인 제3 배터리(110)로 전환(S80)한다. The control unit 170 recognizes the change of the power switching state from the main power source to the auxiliary power source by the power source selection unit 130 so that the battery 110 for outputting the main power source is switched from the existing second battery 110 to another battery 110 To the third battery 110 (S80).

구체적으로, 제어 유닛(170)은 전원스위칭 상태변화를 인식한 직후에 주전원을 출력하고 있는 제2 배터리(110)로부터 출력되는 전압레벨신호로부터 전압레벨을 측정하고 나아가 제3 배터리(110)의 전압레벨신호로부터 전압레벨을 측정한다. Specifically, the control unit 170 measures the voltage level from the voltage level signal output from the second battery 110 that is outputting the main power immediately after recognizing the change in the power switching state, and further measures the voltage level of the third battery 110 Measure the voltage level from the level signal.

제어 유닛(170)은 제2 배터리(110)의 전압레벨이 지정된 임계레벨(예를 들어 2.8V 등) 미만이고 제3 배터리(110)의 전압레벨이 지정된 임계레벨 이상인 경우 제3 배터리(110)를 통해 주전원이 공급되도록 결정한다. The control unit 170 determines that the third battery 110 is in a standby state when the voltage level of the second battery 110 is less than the predetermined threshold level (e.g., 2.8 V) and the voltage level of the third battery 110 is the specified threshold level or more, To be supplied with the main power.

만일 제2 배터리(110)의 전압레벨이 지정된 전원(임계)레벨 이상인 경우 제2 배터리(110)를 통해 계속 주전원을 공급할 수 있다. 이 경우 전원선택 유닛(130)은 제2 배터리(110)를 통해 출력되는 주전원의 전원레벨이 임계레벨 이상으로 회복됨에 따라 전원선택 유닛(130)은 주전원을 공급전원으로 출력한다. 이러한 과정을 복수회 반복할 수 있고 제어 유닛(170)은 동일한 배터리(110)에서 지정된 횟수(예를 들어 5회 등) 이상 전원 스위칭 상태 변화가 발생한 경우 후속하는 배터리(110)(제3 배터리(110))에서 주전원이 공급되도록 결정한다. If the voltage level of the second battery 110 is equal to or higher than the designated power (critical) level, the main power can be continuously supplied through the second battery 110. In this case, the power selection unit 130 outputs the main power to the power supply as the power level of the main power output through the second battery 110 is recovered to the critical level or higher. This process may be repeated a plurality of times and the control unit 170 may control the subsequent battery 110 (i.e., the third battery (not shown)) when a change in the power switching state occurs for a predetermined number of times 110) determines that the main power is supplied.

제3 배터리(110)를 통해 주전원이 공급되도록 결정함에 따라, 제어 유닛(170)은 제1 및 제2 배터리(110)로부터의 전원을 차단하기 위한 제1 및 제2 제어신호를 생성하고 제3 배터리(110)로부터의 전원을 주전원으로 공급하기 위한 제3 제어신호를 생성한다. 제어 유닛(170)은 생성된 제1 제어신호, 제2 제어신호 및 제3 제어신호를 각각 대응하는 제1 전원스위치(120), 제2 전원스위치(120) 및 제3 전원스위치(120)로 출력한다. The control unit 170 generates the first and second control signals for shutting off the power from the first and second batteries 110 and the third control signal for shutting off the power from the first and second batteries 110, And generates a third control signal for supplying power from the battery 110 to the main power source. The control unit 170 controls the first power switch 120, the second power switch 120 and the third power switch 120 to generate the first control signal, the second control signal and the third control signal, Output.

이러한 과정을 통해 제3 배터리(110)를 통해 안정적인 전원레벨을 가지는 주전원이 제어 유닛(170)이나 통신 유닛(160) 등에 공급된다. 배터리(110)의 개수에 따라, S60 내지 S80은 생략되거나 더 반복할 수도 있다. Through this process, a main power source having a stable power level is supplied to the control unit 170, the communication unit 160, and the like through the third battery 110. Depending on the number of batteries 110, steps S60 to S80 may be omitted or repeated.

각각의 배터리(110)가 소진됨에 따라, 제어 유닛(170)은 전원 이상을 나타내는 상태 데이터를 구성하여 무선통신망(300)으로 출력(S90)할 수 있다. As each battery 110 is exhausted, the control unit 170 configures state data indicating a power supply abnormality and outputs it to the wireless communication network 300 (S90).

예를 들어, 제어 유닛(170)은, 주전원을 출력하는 모든 배터리(110)(도 3에서 제1 내지 제3 배터리(110))의 전원(전압)레벨이 지정된 임계레벨 이하로 인식되어 보조전원으로 전원이 공급되고 있거나 모든 배터리(110) 중 하나의 배터리(110)(도 3에서 제3 배터리(110))에서 주전원이 출력되고 나머지 배터리(110)(도 3에서 제1 및 제2 배터리(110))의 출력전압이 지정된 임계레벨 이하로 인식되는 경우에 전원부족을 나타내는 상태 데이터를 제어 유닛(170)이 생성한다. For example, the control unit 170 recognizes that the power (voltage) level of all the batteries 110 (the first to third batteries 110 in Fig. 3) outputting the main power is below the specified threshold level, Or a main battery is output from one of the batteries 110 (the third battery 110 in FIG. 3) and the remaining batteries 110 (the first and second batteries 110 in FIG. 3) 110) is recognized as being below the designated threshold level, the control unit 170 generates status data indicating that the power supply is insufficient.

제어 유닛(170)은 통신 유닛(160)을 구동하고 통신 유닛(160)을 통해 생성된 전원 부족을 나타내는 전원 이상의 상태 데이터를 무선통신망(300)을 통해 관리 서버(400)로 출력할 수 있다. 그에 따라 관리 서버(400)는 전력부족에 따른 계량기(100)의 오작동 이전에 해당 계량기(100)를 교체하거나 배터리(110)를 교환하는 등의 처리를 수행할 수 있다. The control unit 170 drives the communication unit 160 and can output power supply abnormal state data indicating the power shortage generated through the communication unit 160 to the management server 400 through the wireless communication network 300. [ Accordingly, the management server 400 can perform a process such as replacing the meter 100 or replacing the battery 110 before the malfunction of the meter 100 due to power shortage.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

100 : 계량기
110 : 배터리 120 : 전원스위치
130 : 전원선택 유닛 140 : 측정 유닛
150 : 차단기 160 : 통신 유닛
170 : 제어 유닛 180 : 축전기
200 : 게이트웨이 300 : 무선통신망
400 : 관리 서버 500 : 광대역 통신망100: Meter
110: Battery 120: Power switch
130: Power selection unit 140: Measurement unit
150: breaker 160: communication unit
170: control unit 180: capacitor
200: Gateway 300: Wireless communication network
400: Management server 500: Broadband network

Claims

A first battery for outputting a first power source;
A first power switch for outputting or blocking the first power source to a first control signal received;
A second battery for outputting a second power supply;
A second power switch for outputting or interrupting the second power supply to a second control signal received;
An auxiliary battery for outputting auxiliary power;
Wherein the main power source and the auxiliary power source, each of which is composed of a power source output from one of the first power switch and the second power switch, are automatically selected according to the power level measured from the main power source, A power supply selection unit And
And a control unit driven according to a power supply from the power selection unit, the control unit controlling the output of one of the first power supply and the second power supply according to a power supply level measured from the first power supply of the first battery And a control unit for generating a first control signal and a second control signal,
meter.

The method according to claim 1,
The power selection unit compares the power level of the main power source with a designated power level and automatically selects and outputs the main power when the main power level is equal to or higher than the designated power level and automatically selects and outputs the auxiliary power when the main power level is lower than the specified power level ,
Wherein the control unit measures the power level from the first power source of the first battery in accordance with the power switching recognition from the main power source to the auxiliary power source and compares the measured power level with a specified threshold level, Level, and generates a first control signal and a second control signal for shutting off the first power and outputting the second power,
meter.

3. The method of claim 2,
Wherein the control unit stops the first power supply and outputs the first power supply and the second power supply when the measured power supply level is higher than or equal to a designated threshold level and recognizes power supply switching to the auxiliary power supply for a specified number of times or more, Generating a signal,
meter.

3. The method of claim 2,
And a capacitor for temporarily storing the supply power output from the power selection unit,
Wherein the power selection unit outputs status data indicating power switching from the main power source to the auxiliary power source under the control of the control unit,
meter.

delete

5. The method of claim 4,
A third battery for outputting a third power source;
And a third power switch for supplying or disconnecting the third power source as the main power source to the power source selection unit according to a third control signal received from the control unit,
After the main power source is constituted from the first power source to the third power source, the control unit controls the power source level of the second power source and the power source level of the second power source, And outputs a second control signal to the second power switch to cut off the second power when the second power is less than the designated power level and the third power is greater than or equal to the designated power level, And a third control signal for supplying the third power source to the main power source is output to the third power source switch,
meter.

3. The method of claim 2,
The meter for measuring the gas usage amount includes:
A communication unit capable of long-distance wireless communication in accordance with a power supply from the power selection unit;
A measurement unit for measuring a gas consumption amount; And
And a circuit breaker for supplying or blocking gas,
Wherein the control unit measures the gas consumption amount through the measurement unit and periodically transmits the measured gas usage amount data to the long distance wireless communication network through the communication unit and controls the breaker according to the control data received through the long distance wireless communication network,
meter.

As a metering system,
A system comprising at least one meter of claim 1,
The meter may be a gas meter,
Weighing system.

9. The method of claim 8,
A gateway capable of LoRa communication, which is long distance wireless communication with one or more meters; And
And a management server for managing the meter,
The gateway transmits the gas usage amount data and the status data received through the LoRa communication to the management server and transmits the control data received from the management server to the designated meter through the LoRa communication,
The meter controls the breaker provided according to the received control data to block the gas being supplied,
Weighing system.