JP3186743U - Home energy management system - Google Patents

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Abstract

【課題】戸建ておよびマンションのいずれでも利用でき、新築建物だけで無く、既設の建物にも後付け可能である自宅エネルギー管理システムを提供する。【解決手段】公衆通信回線を介して個々のルータ2に接続する管理サーバ3と、該管理サーバ3に接続して有益情報を送信するビルダーサーバ5と、自宅において分電盤6に電力センサ7を介して接続するデバイスユニット8とを備える。デバイスユニット8はCPU、メモリー、バス型LANチップ、入出力ポートを内蔵する。
【選択図】図1
The present invention provides a home energy management system that can be used in both a detached house and a condominium, and can be retrofitted to an existing building as well as a new building. A management server 3 connected to each router 2 via a public communication line, a builder server 5 connected to the management server 3 to transmit useful information, and a power sensor 7 connected to a distribution board 6 at home. And a device unit 8 connected via the. The device unit 8 includes a CPU, a memory, a bus type LAN chip, and an input / output port.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、戸建ておよびマンションのいずれでも利用でき、新築建物だけで無く、既設の建物にも後付け可能である自宅エネルギー管理システムに関する。   The present invention relates to a home energy management system that can be used in both detached houses and condominiums, and can be retrofitted to existing buildings as well as new buildings.

自然保護や環境汚染に関する問題は、近年、個人レベルにおいても関心が高まり、自宅における電気やガスなどの無駄な消費を抑制するために、電力などのエネルギー使用状況の監視または需給を制御し、ひいては省エネルギーにつながる各種の技術が提案されている。政府によるHEMS(ホームエネルギーマネジメントシステム)の推進は、この状況を加速させる一助になることが期待されている。   In recent years, problems related to nature conservation and environmental pollution have increased in interest at the individual level, and in order to suppress wasteful consumption of electricity and gas at home, monitoring the use of energy such as electricity or controlling supply and demand, Various technologies leading to energy saving have been proposed. The government's promotion of HEMS (Home Energy Management System) is expected to help accelerate this situation.

このHEMSの推進に伴って、例えば、特開2010−211780号では、データベースに保存する過去の電力エネルギー使用量となる実績値から日または月単位の電力エネルギー使用量の目標値を求め、現時点の電力エネルギー使用量となる現在値と過去の実績値から日または月単位の電力エネルギー使用量の予測値を求め、さらに日単位や月単位などの長時間、長期間に亘る電力エネルギー使用量の予測値および目標値を高い精度で求めることにより、電力エネルギーを適切に監視する。   With the promotion of this HEMS, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-2111780, the target value of the daily or monthly power energy usage is obtained from the actual value that is the past power energy usage stored in the database. Estimate the daily or monthly power energy usage from the current value and past actual power consumption, and then predict the power energy usage over a long period of time, such as daily or monthly. The power energy is appropriately monitored by obtaining the value and the target value with high accuracy.

一方、別のエネルギー管理システムとして特開2013−20488号が提案されている。特開2013−20488号では、積算使用量を表示するガスメータの表示部を撮像することで得た画像を端末側処理装置に伝送し、この伝送された画像を画像認識手段で画像認識し、該画像認識手段で画像認識された画像データをデータ変換手段で数値データ化する。この数値データを格納手段に格納するとともに、出力手段を介してデータ解析手段に出力する。また、出力された数値データを公衆通信回線を介して、ホストコンピュータに伝送し、ホストコンピュータでデータ解析を行った後、端末側処理装置にフィードバックする。   On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-20488 has been proposed as another energy management system. In JP2013-20488A, an image obtained by imaging a display unit of a gas meter that displays an accumulated usage amount is transmitted to a terminal-side processing device, and the transmitted image is image-recognized by an image recognition unit. The image data recognized by the image recognition means is converted into numerical data by the data conversion means. The numerical data is stored in the storage means and is output to the data analysis means via the output means. Further, the output numerical data is transmitted to the host computer via the public communication line, analyzed by the host computer, and then fed back to the terminal side processing device.

特開2010−211780号公報JP 2010-2111780 A 特開2013−20488号公報JP 2013-20488 A

特開2010−211780号におけるデータの読み取りは、撮像・送信されてきた画像を継続的に記憶し、記憶されている第1画像と所定時間後に送信されてきた第2画像とを比較するとともに、その差分を比較して検出し、差分が所定の値以上であると判定されると第2画像を出力する。この場合には、送受信されるデータが画像データであることから、通信に要するデータ量が大きくなり、インターネットなどの回線において通信速度が遅くなるという問題が存在する。   Reading of data in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-2111780 continuously stores an image that has been captured and transmitted, compares the stored first image with a second image that has been transmitted after a predetermined time, and The difference is detected by comparison, and if it is determined that the difference is greater than or equal to a predetermined value, the second image is output. In this case, since the data to be transmitted / received is image data, there is a problem that the amount of data required for communication becomes large and the communication speed becomes slow on a line such as the Internet.

一方、特開2013−20488号は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載される車両用蓄電池を充電するための充電スタンドを分電盤に接続し、さらに太陽光発電以外の風力や地熱発電のグリーン電力も分電盤に接続している。特開2013−20488号のエネルギー管理システムは、あくまで戸建て用システムでシステム規模が非常に大きいうえに、既設の建物に後付けするのは実際上困難である。   On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-20488 connects a charging stand for charging a storage battery for a vehicle mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle to a distribution board, and further wind power other than solar power generation or green for geothermal power generation. Electric power is also connected to the distribution board. The energy management system disclosed in JP2013-20488A is a detached house system that is extremely large in scale, and is difficult to be retrofitted to an existing building.

大手の家電メーカーやハウスメーカーは、HEMSの「見える化」と「制御」について開発を進めているが、「制御」に関しては、肝心の家電製品について屋外から無線で制御できる機器が現状では販売されていないのが実情である。これらの制御機器は、2013年から2014年にかけて順次製品化される見通しであり、その時点までは、屋外から無線で制御できる機器を使用しないエネルギー管理システムを提案することを要する。   Major home appliance manufacturers and house manufacturers are developing HEMS “visualization” and “control”, but as for “control”, devices that can be controlled wirelessly from the outside for the important home appliances are currently sold. The fact is not. These control devices are expected to be sequentially commercialized from 2013 to 2014, and until that point, it is necessary to propose an energy management system that does not use devices that can be controlled wirelessly from outside.

本考案は、従来のホームエネルギー管理システムに関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、必要とする機器数が比較的少なくて安価であり、既設の建物にも後付け可能である自宅エネルギー管理システムを提供することを目的としている。本考案の他の目的は、戸建ておよびマンションのいずれでも適用でき、ビルダーからのお知らせや宣伝もモニタに表示できる自宅エネルギー管理システムを提供することである。   The present invention has been proposed in order to improve the above-mentioned problems associated with conventional home energy management systems, requires a relatively small number of devices and is inexpensive, and can be retrofitted to existing buildings. It aims to provide a home energy management system. Another object of the present invention is to provide a home energy management system that can be applied to both a detached house and a condominium, and can display notifications and advertisements from builders on a monitor.

本考案に係る自宅エネルギー管理システムは、自宅で使用する電気やガスなどのエネルギー消費を収集・蓄積して加工情報を発信する。本考案の自宅エネルギー管理システムは、公衆通信回線を介して個々のルータに接続する管理サーバと、該管理サーバに接続して有益情報を送信するビルダーサーバと、自宅において分電盤に電力センサを介して接続するデバイスユニットとを備え、該デバイスユニットはCPU、メモリー、バス型LAN(登録商標:イーサネット)チップ、入出力ポートを内蔵し、ルータを介して公衆通信回線と常時接続される。   The home energy management system according to the present invention collects and accumulates energy consumption such as electricity and gas used at home and transmits processing information. The home energy management system of the present invention includes a management server connected to individual routers via a public communication line, a builder server connected to the management server and transmitting useful information, and a power sensor on the distribution board at home. The device unit includes a CPU, a memory, a bus type LAN (registered trademark: Ethernet) chip, and an input / output port, and is always connected to a public communication line via a router.

本考案の自宅エネルギー管理システムにおいて、モニタ機器をルータに無線または有線接続するかまたは屋外の携帯通信機器を公衆通信回線に無線接続するにより、自宅における過去、現在および未来予測の電気料金や使用電力量などをリアルタイムに確認できる。また、水道管および/またはガス管に流量センサーまたはパルスセンサーを組み込むことにより、水道水または都市ガスのエネルギー消費量をデバイスユニットに送信可能である。既設の建物に後付けする際に、赤外線カメラを積算表示のガスメータに近接させて取り付け、該カメラがガスメータの表示窓を常時撮影するとともに、該カメラをデバイスユニットにコード接続すると好ましい。デバイスユニットには、ソフトウェアとしてRTOS、TCP/IPプロトコル、WEBサーバープログラム、SNMP、OCRを組み込んでいると好ましい。   In the home energy management system of the present invention, the past, present and future predicted electricity charges and power consumption at home can be obtained by wirelessly or wiredly connecting the monitor device to the router or wirelessly connecting the outdoor mobile communication device to the public communication line. You can check the amount in real time. Further, by incorporating a flow sensor or pulse sensor in the water pipe and / or gas pipe, the energy consumption of tap water or city gas can be transmitted to the device unit. When retrofitting to an existing building, it is preferable that an infrared camera is attached in the vicinity of the integrated display gas meter, the camera always shoots the display window of the gas meter, and the camera is connected to the device unit by cord connection. The device unit preferably incorporates RTOS, TCP / IP protocol, WEB server program, SNMP, and OCR as software.

本考案に係る自宅エネルギー管理システムは、既存の機器だけで全体を構成することができ、しかも必要とする機器数が比較的少ないことにより、システム全体が比較的安価であってその設置も容易である。また、本考案に係る自宅エネルギー管理システムは、戸建ておよびマンションのいずれでも利用できるうえに、既設の建物にも後付け可能であるので、システムの適用可能範囲が非常に広い。   The home energy management system according to the present invention can be configured entirely with existing devices, and the required number of devices is relatively small, making the entire system relatively inexpensive and easy to install. is there. In addition, the home energy management system according to the present invention can be used in either a detached house or a condominium, and can be retrofitted to an existing building. Therefore, the applicable range of the system is very wide.

本考案に係る自宅エネルギー管理システムは、ビルダーからのお知らせや宣伝も管理サーバを経てモニタに表示でき、これらの情報は、電子広告、通販、定期メンテナンスのお知らせなどを含んでいる。ビルダーとしては、各種の情報を顧客へ自由に発信でき、顧客はその情報を各自のモニタ機器およびスマートフォンのような屋外の携帯通信機器などへ表示できるから、宣伝効果が非常に高く、他社との差別化を図ることができる。   The home energy management system according to the present invention can display notifications and advertisements from the builder on the monitor via the management server, and such information includes electronic advertisements, mail order, periodic maintenance notifications, and the like. As a builder, various types of information can be freely transmitted to customers, and customers can display the information on their monitor devices and outdoor mobile communication devices such as smartphones. Differentiation can be achieved.

本考案に係る自宅エネルギー管理システムを示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the home energy management system which concerns on this invention. 本考案の自宅エネルギー管理システムを構築するデバイスユニットの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the device unit which constructs the home energy management system of this invention. 図2のデバイスユニットの一具体例を示す要部回路図である。FIG. 3 is a main part circuit diagram showing a specific example of the device unit of FIG. 2. 本考案で用いるモニタに表示する月間電気使用量の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the monthly electricity usage displayed on the monitor used by this invention. 本考案で用いるモニタに表示する月間ガス使用量の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the monthly gas usage displayed on the monitor used by this invention. 既築の建物に後付けする際に用いる赤外線カメラを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the infrared camera used when retrofitting to an existing building.

次に、本考案を図面によって説明すると、本考案の自宅エネルギー管理システム1は、図1に示すようなシステム結線からなる。自宅エネルギー管理システム1は、公衆通信回線を介してルータ2に接続する管理サーバ3と、該管理サーバに接続して有益情報を送信するビルダーサーバ5と、自宅において分電盤6に電力センサ7を介して接続するデバイスユニット8とを備える。公衆通信回線がインターネット回線10であれば、ルータ2および光回線終端装置11を介して、デバイスユニット8を管理サーバ3に接続する。デバイスユニット8は、無線または有線通信のいずれかによってルータ2に接続する。   Next, the present invention will be described with reference to the drawings. A home energy management system 1 according to the present invention comprises system connections as shown in FIG. The home energy management system 1 includes a management server 3 connected to the router 2 via a public communication line, a builder server 5 connected to the management server and transmitting useful information, and a power sensor 7 connected to the distribution board 6 at home. And a device unit 8 connected via the. If the public communication line is the Internet line 10, the device unit 8 is connected to the management server 3 via the router 2 and the optical line terminator 11. The device unit 8 is connected to the router 2 by either wireless or wired communication.

設置されているならば、太陽光発電装置12は、パワーコンディショナ14を介してデバイスユニット8に接続される。図示しないけれども、太陽光発電装置12は、パワーコンディショナ14を介して分電盤6に電気接続されている。太陽光発電装置12で発電した直流電力は、パワーコンディショナ14によって交流電力に変換され、分電盤6に供給されることで住宅に発電電力を供給できる。また、他の家電機器であるエアコン16や冷蔵庫18なども分電盤6に電気接続される。分電盤6には、太陽光以外の風力や地熱などの自然エネルギー利用の発電装置、太陽光発電を含む発電電力を蓄電する蓄電池などを接続してもよく、これらの電力を住宅に供給することも可能である。   If installed, the solar power generation device 12 is connected to the device unit 8 via the power conditioner 14. Although not shown, the solar power generation device 12 is electrically connected to the distribution board 6 via the power conditioner 14. The DC power generated by the solar power generator 12 is converted into AC power by the power conditioner 14 and supplied to the distribution board 6 so that the generated power can be supplied to the house. Further, other home appliances such as an air conditioner 16 and a refrigerator 18 are also electrically connected to the distribution board 6. The distribution board 6 may be connected to a power generation device using natural energy such as wind power or geothermal heat other than sunlight, a storage battery for storing generated power including solar power generation, and the like to supply these power to a house. It is also possible.

図2は、自宅エネルギー管理システム1を構成するのに含まれるデバイスユニット8の概略構成を例示する。デバイスユニット8は、通常、コンピュータを含んでおり、図2に示すようにCPU20、ROM22、RAM24および入出力ポート26を備え、これらはアドレスバス、データバスおよび制御バスなどのバス28を介して互いに接続される。さらに、デバイスユニット8は、通常、バス型LANチップ30を含み、該チップからルータ2およびネットワーク回線10を経て管理サーバ3およびビルダーサーバ5が接続され、該管理サーバと情報の授受を行うことができる。   FIG. 2 illustrates a schematic configuration of the device unit 8 included in the home energy management system 1. The device unit 8 usually includes a computer and includes a CPU 20, a ROM 22, a RAM 24, and an input / output port 26 as shown in FIG. 2, which are connected to each other via a bus 28 such as an address bus, a data bus, and a control bus. Connected. Further, the device unit 8 usually includes a bus type LAN chip 30 to which the management server 3 and the builder server 5 are connected via the router 2 and the network line 10 to exchange information with the management server. it can.

デバイスユニット8において、ROM22には、自宅への電力供給を制御するプログラム、このプログラムを実行するための各種の情報などが保存されている。ROM22に保存されたプログラムは、RAM24などに展開してCPU20が実行することにより、住宅へ供給する電力の供給制御や、その他の各種制御を行うようになっている。さらに、入出力ポート26には、分電盤6用の電力センサ7、水道用のパルスセンサー32、ガス用の流量センサー34などが接続できる。   In the device unit 8, the ROM 22 stores a program for controlling power supply to the home, various information for executing the program, and the like. The program stored in the ROM 22 is expanded in the RAM 24 and the like and executed by the CPU 20 to perform supply control of power supplied to the house and other various controls. Further, the power sensor 7 for the distribution board 6, the pulse sensor 32 for water supply, the flow sensor 34 for gas, and the like can be connected to the input / output port 26.

図3はデバイスユニット8の一具体例を示し、該デバイスユニットをデバイスサーバ(公序良俗違反につき、不掲載)36で構成している。デバイスサーバ36は、小型の正方形サイズであり、その中にCPU、メモリー、バス型LANチップなどのハードウェア、さらにRTOS、TCP/IPプロトコル、セキュリティ対応WEBサーバ、SNMPv2cなどのソフトウェアを組み込んでいる。  FIG. 3 shows a specific example of the device unit 8, and the device unit is composed of a device server 36 (not shown for violation of public order and morals). The device server 36 has a small square size, in which hardware such as a CPU, a memory, and a bus type LAN chip, and software such as RTOS, TCP / IP protocol, security-compatible WEB server, and SNMPv2c are incorporated.

デバイスサーバ36は、内部に32bitのCPUを持っているため、他の機器のホストCPUリソースをほとんど使用することなく、その機器本体とネットワークに接続でき、TCP/IPを実装したり、処理能力の高いCPUへ載せかえるなどの基本設計を見直す必要がない。デバイスサーバ36は、ほぼ全てのネットワークアプリケーションを搭載したネットワークモジュールであり、SSL/SSH搭載でセキュリティを強化し、Webサーバ内蔵のCGIおよびAJAX対応であり、802b/gの無線LANと対応し、将来的な無線LANへの拡張性も可能である。また、MAC/PHYイーサネット(登録商標)、RJ45ジャックとデバイスのPCBへのマグネティックスの追加だけで可能であり、SNMPv2cがReadyであり、MIBIIをサポートし、(公序良俗違反につき、不掲載)のCLIに準拠したXMLをサポートし、さらにbreak信号の送信機能をサポートする。  Since the device server 36 has a 32-bit CPU inside, it can be connected to the device main body and the network with little use of host CPU resources of other devices, implement TCP / IP, There is no need to review the basic design such as switching to a higher CPU. The device server 36 is a network module equipped with almost all network applications, is equipped with SSL / SSH, enhances security, is compatible with CGI and AJAX built in the Web server, is compatible with 802b / g wireless LAN, It is possible to expand to a general wireless LAN. In addition, it is possible only by adding MAC / PHY Ethernet (registered trademark), RJ45 jack and magnetics to the PCB of the device, SNMPv2c is Ready, MIBII is supported, and the CLI of public order and moral violation is not shown. XML conforming to the above, and a break signal transmission function.

デバイスユニット8において、デバイス(公序良俗違反につき、不掲載)38は、プログラマブルなRS−232/RS−485/RS−422マルチプロトコルトランシーバであり、2Tx/2Rx RS−232インタフェースまたはシングルRS−485/RS−422トランシーバとしてピンプログラマブルである。デバイス38は、強化ESD(静電放電)保護を備え、トランスミッタ出力とレシーバ入力はすべて、ヒューマンボディモデルを使用して±15kVまで保護され、独自の低ドロップアウトトランスミッタ出力段、およびデュアルチャージポンプを内蔵し、+3V〜+5.5Vの電源からRS−232およびRS−485/RS−422準拠の性能を得ることができる。   In the device unit 8, the device (not shown for public order and moral violation) 38 is a programmable RS-232 / RS-485 / RS-422 multi-protocol transceiver, which is a 2Tx / 2Rx RS-232 interface or a single RS-485 / RS. It is pin programmable as a -422 transceiver. Device 38 has enhanced ESD (electrostatic discharge) protection, all transmitter outputs and receiver inputs are protected to ± 15kV using the human body model, with its own low dropout transmitter output stage, and dual charge pump Built-in, RS-232 and RS-485 / RS-422 compliant performance can be obtained from a + 3V to + 5.5V power supply.

デバイスユニット8において、デバイス(公序良俗違反につき、不掲載)40は、RS−485およびRS−422通信用の±15kV、ESD保護付き、+3.3Vの低電力トランシーバである。デバイス40は、EMIを最小限に抑え、不適切に終端処理されたケーブルによって生じる反射を低減するスルーレート制限ドライバを備えているため、250kbpsまでのデータレートでエラーフリーのデータ伝送が可能であり、静電放電(ESD)保護が強化されている。   In the device unit 8, the device (not shown for public order and moral violation) 40 is a + 3.3V + 3.3V low power transceiver for RS-485 and RS-422 communication with ± 15kV. Device 40 includes a slew rate limiting driver that minimizes EMI and reduces reflections caused by improperly terminated cables, allowing error-free data transmission at data rates up to 250 kbps. Electrostatic discharge (ESD) protection is enhanced.

図1に示すルータ2には、入出力機器として、画面表示部および操作部を含むモニタ機器42を無線または有線接続し、さらにパソコン44,46およびTV機器などを任意に有線接続できる。モニタ機器42として、図示のような市販のタブレット、タッチパネルまたはスマートフォンなどが適用できる。   The router 2 shown in FIG. 1 can be connected to a monitor device 42 including a screen display unit and an operation unit as input / output devices wirelessly or by wire, and can be arbitrarily connected to personal computers 44 and 46 and a TV device. As the monitor device 42, a commercially available tablet, a touch panel, a smartphone, or the like as illustrated can be applied.

分電盤6をデバイスユニット8に接続するには、電力センサ7を経由させ、該電力センサは電力モニタまたはパワーメータとも称する。電力センサ7は、導入から計測・データ管理まで使用エネルギーの基本的な「見える化」を簡単に実施でき、計測データをデバイスユニット8を経て管理サーバ3に保存できるので、モニタ機器42などで簡単にグラフ表示が可能になる。   The distribution board 6 is connected to the device unit 8 via a power sensor 7, which is also referred to as a power monitor or a power meter. The power sensor 7 can easily perform basic “visualization” of the energy used from introduction to measurement / data management, and can store the measurement data in the management server 3 via the device unit 8, so it can be easily performed by the monitor device 42. Graph display is possible.

電力センサ7は、簡易計測モードを使うことにより、分電盤6の電線に電流センサ(CT)を接続するだけで使用でき、既設の設備でも電源オフすることなく電力計測が可能である。電流センサ(CT)は、分電盤6のような単相3線式や三相3線式を計測する場合には2個必要である。2個の電流センサ(CT)は、同じ定格容量のものを使用し、接続の際には、先に電流センサ(CT)の2次側を電力センサ7の本体に接続し、ついでその1次側を分電盤6の電線に配線する。   The power sensor 7 can be used by simply connecting a current sensor (CT) to the electric wires of the distribution board 6 by using the simple measurement mode, and power can be measured without turning off the power of existing facilities. Two current sensors (CT) are required when measuring a single-phase three-wire system or a three-phase three-wire system such as the distribution board 6. Two current sensors (CT) having the same rated capacity are used, and when connecting, the secondary side of the current sensor (CT) is first connected to the main body of the power sensor 7, and then the primary of the current sensor (CT) is connected. The side is wired to the electric wire of the distribution board 6.

太陽光発電装置12をデバイスユニット8に接続するには、パワーコンディショナ14、売電用電気メータ48および買電用電気メータ50のいずれも電力センター52、54、56を経由させる。電力センサ52、54、56は、各機器の電線に電流センサ(CT)を接続するだけで使用できる。使用する電流センサ(CT)は、単相2線式を計測する場合には1個でよい。   In order to connect the solar power generation device 12 to the device unit 8, all of the power conditioner 14, the electricity sales meter 48, and the electricity purchase meter 50 are passed through the power centers 52, 54, and 56. The power sensors 52, 54, and 56 can be used simply by connecting a current sensor (CT) to the electric wire of each device. One current sensor (CT) may be used when measuring a single-phase two-wire system.

水道58またはガス60をデバイスユニット8に接続するには、水道管に取り付けたパルスセンサー32またはガス管に組み込んだ流量センサー34を経由させる。このため、パルスセンサー32および流量センサー34は、建物の新築時に設置することが好ましい。また、エアコン16や冷蔵庫18などの家電機器は、その電線に電流センサ(CT)を接続すると電力センターを経由してデバイスユニット8に接続できることにより、個々の家電機器について使用電気量、使用金額などが表示可能になる。   In order to connect the water supply 58 or the gas 60 to the device unit 8, the pulse sensor 32 attached to the water pipe or the flow rate sensor 34 incorporated in the gas pipe is used. For this reason, it is preferable to install the pulse sensor 32 and the flow sensor 34 when a building is newly constructed. In addition, home appliances such as the air conditioner 16 and the refrigerator 18 can be connected to the device unit 8 via the power center when a current sensor (CT) is connected to the electric wire, so that the amount of electricity used and the amount of money used for each home appliance. Can be displayed.

インターネット回線10に接続した管理サーバ3は、デバイスユニット8から送信される各種情報の収集と蓄積を行い、最適の「見える化」のためのデータ加工と推移チェックなどを実施する。また、各自の使用エネルギーを確認しながら、より適したエネルギーの削減法を提案する。この「見える化」は、図3および図4に例示するような電気、ガス、水道の使用量、使用金額だけでなく、その前年対比、目標値の設定、削減結果の評価、時間毎/日、日々毎/月、月々毎/年などをそれぞれ表示し、さらにCOの削減量も表示できる。 The management server 3 connected to the Internet line 10 collects and accumulates various information transmitted from the device unit 8 and performs data processing and transition check for optimal “visualization”. In addition, we will propose a more appropriate energy reduction method while checking the energy used by each person. This “visualization” includes not only electricity, gas, and water usage and usage as shown in FIGS. 3 and 4, but also year-on-year comparison, setting of target values, evaluation of reduction results, hourly / day. Daily / monthly, monthly / yearly, etc. can be displayed, and the amount of CO 2 reduction can also be displayed.

一方、ビルダーサーバ5は、管理サーバ3を経由して各種の情報を各自へ発信し、その情報を各自のモニタ機器42およびスマートフォン62のような屋外の携帯通信機器などへ表示できる。この情報は、電子広告、通販、定期メンテナンスのお知らせなどであり、各自への有益情報に相当して、他社との差別化を図り、「見える化」としての宣伝効果を高める。   On the other hand, the builder server 5 can transmit various types of information to each person via the management server 3, and can display the information on an outdoor portable communication device such as the monitor device 42 and the smartphone 62. This information includes electronic advertisements, mail orders, periodic maintenance notices, etc., and corresponds to useful information for each person, so as to differentiate from other companies and enhance the advertising effect as “visualization”.

図6には、既設の建物に後付けする際に使用する赤外線カメラ64を示し、該カメラによって家庭用に設置されたガスメータ66の指示数を正確に読み取る。CCDカメラなどの赤外線カメラ64は、家庭のガス供給路に設置された積算表示型のガスメータ66の表示窓に対応させて配置し、該カメラでガスメータ66の表示窓に表示されている数値を撮影し、該カメラで撮影した映像をデバイスユニット8に伝送する。   FIG. 6 shows an infrared camera 64 used when retrofitting an existing building, and the number of instructions of the gas meter 66 installed at home is accurately read by the camera. An infrared camera 64 such as a CCD camera is arranged in correspondence with a display window of an integrated display type gas meter 66 installed in a gas supply path in the home, and the camera displays a numerical value displayed on the display window of the gas meter 66. Then, the video captured by the camera is transmitted to the device unit 8.

デバイスユニット8は、赤外線カメラ64から伝送された画像を取り込み、ROM22に格納されたOCRプログラムに従って、取り込まれた画像を認識し、画像認識された画像データを数値データに変換する。変換した数値データはRAM24に保存するとともに、入出力ポート26を介して管理サーバ3へ伝送される。   The device unit 8 captures the image transmitted from the infrared camera 64, recognizes the captured image in accordance with the OCR program stored in the ROM 22, and converts the image data recognized by the image into numerical data. The converted numeric data is stored in the RAM 24 and transmitted to the management server 3 via the input / output port 26.

次に、デバイスユニット8におけるデータ処理手順を説明すると、所定の機器用の電力センサ7、52、54、56、パルスセンサー32および流量センサー34は、デバイスユニット8へ個々の数値データを常時出力する。個々の数値データは、図1に示すようにインターネット回線10を介して、データ管理及びウエブ閲覧サービスを行う管理サーバ3に伝送され、該管理サーバでデータ解析を行った後に、その解析結果を管理サーバ3の記憶手段に格納する。この格納された解析データは、各自の出力要求により、インターネット回線10を経て任意に閲覧できる。   Next, the data processing procedure in the device unit 8 will be described. The power sensors 7, 52, 54, 56, the pulse sensor 32, and the flow rate sensor 34 for a predetermined device always output individual numerical data to the device unit 8. . Each numerical data is transmitted to the management server 3 that performs data management and web browsing service via the Internet line 10 as shown in FIG. 1, and after the data analysis is performed by the management server, the analysis result is managed. Store in the storage means of the server 3. The stored analysis data can be arbitrarily browsed via the Internet line 10 according to each output request.

この出力要求は、モニタ機器42、パソコン44,46または屋外のスマートフォン62などから可能であり、抽出された解析後の出力データは自宅のモニタ機器42、パソコン44,46、TV機器および屋外のスマートフォン62で確認できる。モニタ機器42、パソコン44,46またはスマートフォン62を使用すると、デバイスユニット8を介して分電盤6を制御できることにより、使用電気量の調整、停電時間の増減、太陽光発電装置12の電力の自宅への供給量などを調整できる。   This output request can be made from the monitor device 42, the personal computers 44, 46 or the outdoor smart phone 62, and the extracted output data after analysis is the home monitor device 42, the personal computers 44, 46, the TV device, and the outdoor smart phone. It can be confirmed at 62. When the monitor device 42, the personal computer 44, 46 or the smartphone 62 is used, the distribution board 6 can be controlled via the device unit 8, thereby adjusting the amount of electricity used, increasing / decreasing the power failure time, and the home of the power of the solar power generation device 12. The amount of supply to can be adjusted.

また、デバイスユニット8は、管理サーバ3と送受信可能であるので、管理サーバ3から天気情報などの各種の情報を受信して画面表示が可能である。例えば、太陽光発電装置12の発電量の予測などを行うために、天気情報を管理サーバ3からデバイスユニット8が取得して、取得した天気情報を参照することにより、太陽光発電装置12による発電電力量の予測を行うことも可能である。   Further, since the device unit 8 can be transmitted to and received from the management server 3, various information such as weather information can be received from the management server 3 and displayed on the screen. For example, in order to predict the amount of power generated by the solar power generation device 12, the device unit 8 acquires weather information from the management server 3 and refers to the acquired weather information, thereby generating power by the solar power generation device 12. It is also possible to predict the amount of power.

次に、本考案を実施例に基づいて説明するに際し、本考案は実施例に限定されるものではない。最小単位の自宅エネルギー管理システムとして、モニタ機器42、デバイスサーバ(商品名:MatchPort AR)36であるデバイスユニット8、電力センサ(商品名:KW7Mエコパワーメータ)7、2個の電流センサ(CT)および各種の線材で構成する。このシステムは、新築、既設の建物を問わずに適用でき、電気使用状況の監視専用である。既設のルータ2は無線送信機能を有し、管理サーバ3は構築されていると仮定する。   Next, when this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to an Example. As a home energy management system of the minimum unit, a monitor device 42, a device unit 8 which is a device server (product name: MatchPort AR) 36, a power sensor (product name: KW7M eco-power meter) 7, and two current sensors (CT) And composed of various wire rods. This system can be applied to both new and existing buildings, and is dedicated to monitoring electricity usage. It is assumed that the existing router 2 has a wireless transmission function and the management server 3 is constructed.

デバイスユニット8に電力センサ7を接続し、ついで2個の電流センサ(CT)の2次側を電力センサ7の本体に接続してから、2個の電流センサ(CT)の1次側を分電盤6の電線に配線する。デバイスユニット8をルータ2に無線接続し、各種のプログラム設定を行った後に、モニタ機器42において使用電気量、使用金額などが表示可能になる。   The power sensor 7 is connected to the device unit 8, and the secondary side of the two current sensors (CT) is connected to the main body of the power sensor 7, and then the primary side of the two current sensors (CT) is separated. Wiring is performed on the electric wire of the electrical panel 6. After the device unit 8 is wirelessly connected to the router 2 and various program settings are made, the amount of electricity used, the amount of money used, etc. can be displayed on the monitor device 42.

別の最小単位の自宅エネルギー管理システムとして、モニタ機器42、デバイスサーバ(商品名:MatchPort AR)36であるデバイスユニット8、電力センサ(商品名:KW7Mエコパワーメータ)、2個の電流センサ(CT)、赤外線カメラ64、L字形のカメラステイ(図示しない)および各種の線材で構成する。このシステムは、既設の建物に適用でき、電気およびガスの使用状況の監視用である。既設のルータ2は無線送信機能を有し、管理サーバ3は構築されていると仮定する。   As another minimum unit home energy management system, a monitor device 42, a device unit 8 which is a device server (product name: MatchPort AR) 36, a power sensor (product name: KW7M eco-power meter), two current sensors (CT ), An infrared camera 64, an L-shaped camera stay (not shown), and various wire rods. This system can be applied to existing buildings and is used for monitoring electricity and gas usage. It is assumed that the existing router 2 has a wireless transmission function and the management server 3 is constructed.

既設の建物に後付けする際に、赤外線カメラ64をカメラステイに取り付け、該カメラが積算表示のガスメータ66の表示窓を常時撮影できるように、該ガスメータに近接させて固定するとともに、該カメラをデバイスユニット8にコード接続する。次に、デバイスユニット8に電力センサ7を接続し、ついで2個の電流センサ(CT)の2次側を電力センサ7の本体に接続してから、2個の電流センサ(CT)の1次側を分電盤6の電線に配線する。デバイスユニット8をルータ2に無線接続し、各種のプログラム設定を行った後に、モニタ機器42において使用電気量およびガス量、電気やガスの使用金額などが表示可能になる。   When retrofitting to an existing building, an infrared camera 64 is attached to the camera stay, and the camera is fixed in close proximity to the gas meter so that the camera can always shoot the display window of the integrated gas meter 66 and the camera is connected to the device. Connect the cord to the unit 8. Next, the power sensor 7 is connected to the device unit 8, and then the secondary side of the two current sensors (CT) is connected to the main body of the power sensor 7, and then the primary of the two current sensors (CT) is connected. The side is wired to the electric wire of the distribution board 6. After wirelessly connecting the device unit 8 to the router 2 and performing various program settings, the monitor device 42 can display the amount of electricity used and the amount of gas, the amount of electricity and gas used, and the like.

1 自宅エネルギー管理システム
2 ルータ
3 管理サーバ
5 ビルダーサーバ
6 分電盤
8 デバイスユニット
10 インターネット回線
12 太陽光発電装置
36 デバイスサーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Home energy management system 2 Router 3 Management server 5 Builder server 6 Distribution board 8 Device unit 10 Internet line 12 Solar power generation device 36 Device server

図3はデバイスユニット8の一具体例を示し、該デバイスユニットは、32ビット高速MPUを使用したセキュアSSL/SSH搭載組込み用デバイスサーバ36で構成されている。デバイスサーバ36は、小型の正方形サイズであり、その中にCPU、メモリー、バス型LANチップなどのハードウェア、さらにRTOS、TCP/IPプロトコル、セキュリティ対応WEBサーバ、SNMPv2cなどのソフトウェアを組み込んでいる。 Figure 3 shows an example of a device unit 8, the device unit is composed of a secure SSL / SSH mounted embedded device server 3 6 using 32-bit high-speed MPU. The device server 36 has a small square size, in which hardware such as a CPU, a memory, and a bus type LAN chip, and software such as RTOS, TCP / IP protocol, security-compatible WEB server, and SNMPv2c are incorporated.

デバイスサーバ36は、内部に32ビットCPUを持っているため、他の機器のホストCPUリソースをほとんど使用することなく、その機器本体とネットワークに接続でき、TCP/IPを実装したり、処理能力の高いCPUへ載せかえるなどの基本設計を見直す必要がない。デバイスサーバ36は、ほぼ全てのネットワークアプリケーションを搭載したネットワークモジュールであり、SSL/SSH搭載でセキュリティを強化し、Webサーバ内蔵のCGIおよびAJAX対応であり、802b/gの無線LANと対応し、将来的な無線LANへの拡張性も可能である。また、MAC/PHYイーサネット(登録商標)、RJ45ジャックとデバイスのPCBへのマグネティックスの追加だけで可能であり、SNMPv2cがReadyであり、MIBIIをサポートし、CLIに準拠したXMLをサポートし、さらにbreak信号の送信機能をサポートする。 Since the device server 36 has a 32- bit CPU inside, the device server 36 can be connected to the device main body and the network with little use of host CPU resources of other devices, and can implement TCP / IP, There is no need to review the basic design such as switching to a higher CPU. The device server 36 is a network module equipped with almost all network applications, is equipped with SSL / SSH, enhances security, is compatible with CGI and AJAX built in the Web server, is compatible with 802b / g wireless LAN, It is possible to expand to a general wireless LAN. In addition, it is possible only by adding MAC / PHY Ethernet (registered trademark), RJ45 jack and magnetics to the device PCB, SNMPv2c is Ready, MIBII is supported , XML conforming to CLI is supported, Furthermore, a break signal transmission function is supported.

デバイスユニット8において、デバイス38は、プログラマブルなRS−232/RS−485/RS−422マルチプロトコルトランシーバであり、2Tx/2Rx RS−232インタフェースまたはシングルRS−485/RS−422トランシーバとしてピンプログラマブルである。デバイス38は、強化ESD(静電放電)保護を備え、トランスミッタ出力とレシーバ入力はすべて、ヒューマンボディモデルを使用して±15kVまで保護され、独自の低ドロップアウトトランスミッタ出力段、およびデュアルチャージポンプを内蔵し、+3V〜+5.5Vの電源からRS−232およびRS−485/RS−422準拠の性能を得ることができる。 In the device unit 8, the device 3 8 is a programmable RS-232 / RS-485 / RS-422 multi-protocol transceiver, 2Tx / 2Rx RS-232 interface or pin programmable as a single RS-485 / RS-422 Transceiver It is. Device 38 has enhanced ESD (electrostatic discharge) protection, all transmitter outputs and receiver inputs are protected to ± 15kV using the human body model, with its own low dropout transmitter output stage, and dual charge pump Built-in, RS-232 and RS-485 / RS-422 compliant performance can be obtained from a + 3V to + 5.5V power supply.

デバイスユニット8において、デバイス40は、RS−485およびRS−422通信用の±15kV、ESD保護付き、+3.3Vの低電力トランシーバである。デバイス40は、EMIを最小限に抑え、不適切に終端処理されたケーブルによって生じる反射を低減するスルーレート制限ドライバを備えているため、250kbpsまでのデータレートでエラーフリーのデータ伝送が可能であり、静電放電(ESD)保護が強化されている。 In the device unit 8, device 4 0, RS-485 and RS-422 ± 15kV for communication, with ESD protection, low power transceiver + 3.3V. Device 40 includes a slew rate limiting driver that minimizes EMI and reduces reflections caused by improperly terminated cables, allowing error-free data transmission at data rates up to 250 kbps. Electrostatic discharge (ESD) protection is enhanced.

Claims (5)

自宅で使用する電気やガスなどのエネルギー消費を収集・蓄積して加工情報を発信する自宅エネルギー管理システムであって、公衆通信回線を介して個々のルータに接続する管理サーバと、該管理サーバに接続して有益情報を送信するビルダーサーバと、自宅において分電盤に電力センサを介して接続するデバイスユニットとを備え、該デバイスユニットはCPU、メモリー、バス型LANチップ、入出力ポートを内蔵し、ルータを介して公衆通信回線と常時接続される自宅エネルギー管理システム。   A home energy management system that collects and accumulates energy consumption such as electricity and gas used at home and transmits processing information, a management server connected to each router via a public communication line, and the management server A builder server that connects and transmits useful information and a device unit that is connected to a distribution board via a power sensor at home. The device unit includes a CPU, a memory, a bus LAN chip, and an input / output port. A home energy management system that is always connected to a public communication line via a router. モニタ機器をルータに無線または有線接続するかまたは屋外の携帯通信機器を公衆通信回線に無線接続するにより、自宅における過去、現在および未来予測の電気料金や使用電力量などをリアルタイムに確認できる請求項1記載の管理システム。   Claims that allow past, present, and future predictions of electricity charges, power consumption, etc. at home can be confirmed in real time by wirelessly or wiredly connecting a monitor device to a router or wirelessly connecting an outdoor mobile communication device to a public communication line. The management system according to 1. 水道管および/またはガス管に流量センサーまたはパルスセンサーを組み込むことにより、水道水または都市ガスのエネルギー消費量をデバイスユニットに送信可能である請求項1記載の管理システム。   The management system according to claim 1, wherein the energy consumption of tap water or city gas can be transmitted to the device unit by incorporating a flow sensor or a pulse sensor in the water pipe and / or the gas pipe. 既設の建物に後付けする際に、赤外線カメラを積算表示のガスメータに近接させて取り付け、該カメラがガスメータの表示窓を常時撮影するとともに、該カメラをデバイスユニットにコード接続する請求項1記載の管理システム。   2. The management according to claim 1, wherein when retrofitting to an existing building, an infrared camera is attached in close proximity to the integrated display gas meter, and the camera constantly shoots the display window of the gas meter, and the camera is connected to the device unit by a cord. system. デバイスユニットには、ソフトウェアとしてRTOS、TCP/IPプロトコル、WEBサーバプログラム、SNMP、OCRを組み込んでいる請求項1記載の管理システム。   2. The management system according to claim 1, wherein the device unit incorporates RTOS, TCP / IP protocol, WEB server program, SNMP, and OCR as software.
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