JP2000193695A

JP2000193695A - 電力使用状態監視方法及びその装置

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Publication number: JP2000193695A
Application number: JP10374360A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Nishihara; 柳太郎西原; Sho Nasu; 翔那須
Original assignee: ENERGY CONSERVATION CENTER JAPAN; ENERGY CONSERVATION CT JAPAN; NIPPON BEND CO Ltd; NIPPON BENDEINGU KK
Current assignee: ENERGY CONSERVATION CENTER JAPAN; ENERGY CONSERVATION CT JAPAN; NIPPON BEND CO Ltd; NIPPON BENDEINGU KK
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】電力使用量が一般に大きいビル、工場などで電
力使用状態を同時的に監視するに適した電力使用状態監
視方法及びその装置を提供する。【解決手段】少なくとも瞬時電力を検出し、検出した使
用量を、無線送信し、受信手段が前記無線送信された信
号を受信すると、前記使用量を、前記瞬時電力又はそれ
を積算した電力量により、予め記憶す目標値と比較して
表示させることからなり、電力使用状態監視時間帯を予
め定め、該監視時間帯内の前記比較結果を、少なくとも
グラフにより表示するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、電力使用状態を監
視する方法及び装置に関するものであり、更に詳細に
は、主としてビル、工場などにおいて電力が使用される
と同時に使用状態を監視できる電力使用状態監視方法及
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力会社から供給される電気は、スイッ
チを切り忘れるなどすると無駄に消費されるため使用者
にとって不経済であることの外に、電気を生産する過程
で発生する炭酸ガスによる地球温暖化など、地球環境に
及ぼす影響が問題となるに至っている。したがって電気
の有効利用を図ることが重要であるという認識は、年々
高まっていることは周知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、受入れ電力
測定用のメーターは、通常、設置されてから積算された
電力量を表示するように造られており、電力使用状態を
監視する目的のためには不便であり、またかかる目的に
適した一般的装置は提供されていない。

【０００４】特に使用電力量の大きいビルや工場などで
は、一般に電力などユーティリティ関係の管理者を置い
ているが、特に電力使用の変動が大きい時間帯の電力使
用状況をリアルタイムで把握することは、電力使用現場
と管理者とが組織的に分かれているなどの理由で、コス
ト管理の面からも、また資源の有効利用を図ることから
も一般に困難である。しかしながら、このような目的に
適した電力使用状態の監視に適した装置は見当たらな
い。

【０００５】本発明は、以上の問題に着目してなされた
ものであり、一般に電力使用量が大きいビル、工場など
で電力使用状態を同時的に監視するに適した電力使用状
態監視方法及びその装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するこ
めの本発明の電力使用状態監視方法は、電力使用量とし
て少なくとも瞬時電力を検出し、検出した使用量を、無
線送信し、受信手段が前記無線送信された信号を受信す
ると、前記使用量を、前記瞬時電力又はそれを積算した
電力量により、予め記憶す目標値と比較して表示させる
ことからなり、電力使用状態監視時間帯を予め定め、該
監視時間帯内の前記比較結果を、少なくともグラフによ
り表示するようにしたものである。

【０００７】前記使用量は、特に区別して使用する必要
がある場合を除き、瞬時電力及び電力量のいずれにも区
別しないで使用し、その量を、実数によって表示するこ
ともできるが、契約電力料金に換算して表示することも
できる。実数で表示するよりも料金に換算して表示する
ことにより、使用状態の把握をより直観的に行うことが
可能である。

【０００８】前記使用電力の瞬時電力及び電力量を測定
する手段には特に限定はなく、従来から使用される各種
の測定法を適宜使用することができる。例えばデジタル
数値としてこれらを検出する方法として、検出した電
圧、電流をデタジタル変換し、マイクロコンピュータに
よって一定時間幅ごとの平均値として瞬時電力を求め、
この瞬時電力を積算して電力量を算出することもでき
る。

【０００９】前記グラフによる表示方法には特に限定は
ないが、表示期間について、日内実績、日実績、月実
績、年実績などの少なくとも一つの単位期間について表
示させることができ、該単位期間が複数に渡るときは、
それぞれ切り換えて表示することができる。

【００１０】また、グラフの種類としては、折れ線グラ
フ、棒グラフなどにより表示させることができる。前記
棒グラフを実績電力量と積算終了時の目標電力量とによ
って表示する場合は、目標棒グラフと表示時点での実績
電力量棒グラフとを、色などを明瞭に対比、例えば白抜
きに対して塗りつぶしとするようにし、並べるか又は重
ね合わせるかして表示し、前記使用量棒グラフの長さ
は、前記目標電力量に対する前記実績電力量の比率が前
記目標棒グラフの長さの比率と一致する長さで表示する
ようにすることができる。

【００１１】また、前記グラフを電力量の折れ線グラフ
で表示する場合は、該折れ線グラフを、監視時間帯につ
いて、予め積算開始から積算終了までの目標積算量の折
れ線グラフで表し、積算実績が得られる都度、前記目標
折れ線グラフを実績折れ線グラフに書き変えるようにし
て表示することができる。このように表示すると、実績
が入力された段階で表示折れ線グラフが変更されるの
で、実績と目標との比較が容易になる。なお、目標と実
績との折れ線を色違いで表示したり、点線と実戦など折
れ線の相違が容易に分かるように表示することができ
る。目標折れ線グラフと実績折れ線グラフとを並べて表
示するなど、他の手段で表示することもできる。また、
前記比較結果を、色、音、文字・記号・マーク、表示の
点滅、これらの組み合わせで表示することもできる。

【００１２】前記監視時間帯はビル、工場などで電力消
費が活発になり、監視を必要とする時間帯のことであ
り、この時間帯は監視担当者を配置するなどして電力使
用と並行して監視業務を行えるようにする。監視時間帯
の決定は、任意であり、電力消費状況に合わせて適宜決
定すればよい。

【００１３】前記目的を達成するための本発明の電力使
用状態監視装置は、電力使用量を検出する測定部及び前
記使用量の監視結果を表示する表示部からなり、前記測
定部は、前記使用量の少なくとも瞬時電力を検出する検
出手段及び該検出値を無線送信する送信手段からなり、
前記表示部は、前記無線送信の受信手段、少なくとも前
記瞬時電力の電力量の目標値を記憶する手段、該目標値
と少なくとも前記電力量とを比較して表示する手段手段
を有し、前記表示手段は、少なくとも前記電力量及び目
標値との比較をグラフにより表示するようにしたもので
ある。電力量を得るための瞬時電力の積算は、前記表示
部において行うこともできるが、検出部において行うこ
ともできる。

【００１４】前記測定部を複数個設け、１台の表示装置
に各測定部ごとに電力使用量を表示させることもでき
る。即ち、前記表示部に前記複数の測定部の検出した電
力使用量を、各測定部ごとに前記表示手段に表示させる
ための切換手段を設けるようにする。

【００１５】目標値の決定は、例えばビルの契約電力使
用条件に基づき、測定部が複数のときは各測定部、監視
時間帯、平日・休日の別などを考慮し、当面の目標値及
び上限値などを定め、以後は実績を勘案して変更するこ
とでよい。また料金により表示する場合には、電力会社
との契約及びテナントとの契約などにより複雑となる
が、基本的には上記実数の場合と同様にして決定するこ
とができる。前記無線通信手段は、通常電波を使用す
る。但し本発明はこれに限定されず、例えば遠赤外線な
ど、他の送信手段を用いることもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下添付の図を参照し、ビルの電
力管理によって実施した一実施の形態により本発明を具
体的に説明する。

【００１７】本実施の形態の電力使用状態監視装置は、
測定部１（図１）及び表示部２（図２）からなり、単相
３線式に適用したものであり、測定部１は、複数（本実
施の形態では２か所であり、図示を省略した）設け、そ
れぞれの測定部の検出結果を切替えにより表示するよう
にした。なお、図１に示す符号３は３線式引込み線であ
る。

【００１８】測定部１の電流測定は、各フロアごとの配
線（単相）４に分電する前の３線の内の２本に取り付け
た変流器５によって行い、電圧測定は、測定部１の電源
コード６を配線４のいずれかに取り付けたコンセント７
に接続し、印加される電源電圧Ｖe を測定した。なお、
図１に示す符号８は分電盤を、９はブレーカーを、10は
負荷回路をそれぞれ表す。

【００１９】電源電圧Ｖe と瞬間電流Ｉi の測定手段
は、測定回路11において、前記電源電圧Ｖe と、変流器
５が出力する瞬間電流Ｉi に対応する出力電圧Ｖi とを
基準電圧Ｖs と比較し、デジタル変換した電圧Ｖ及び各
相ごとの電流Ｉを検出し、演算回路12に与える。なお、
図１に示す符号13は、基準電圧発生回路である。

【００２０】演算回路12は、マイクロコンピュータから
なり、前記電圧Ｖと電流Ｉの積の１秒間の平均値を演算
し、この値の１分間（通信周期）の平均値をもって電力
の瞬時電力Ｐ（ｋＷ）とし、この値を１分ごとに積算
（合計）することによって電力量ΣＰ（ｋＷｈ）を算出
し、１分間ごとに、前記瞬時電力Ｐと電力量ΣＰとを無
線送信回路14の送信アンテナ15から送信するようにし
た。なお図１に示す符号16はインパルスノイズの保護回
路を、17は電源回路をそれぞれ表す。

【００２１】表示部２の無線受信回路18が前記無線送信
信号を受信すると、該信号はパーソナルコンピュータ
（以下パソコン）19の演算部（ＣＰＵ）20に与えられ
る。演算部20は、必要とするデータ（例えば使用量の料
金換算手段など）をハードディスクその他のメモリ21か
ら取り出し、以下に説明するような演算結果をディスプ
レイ22に与えると共に、メモリ21に記憶するデータの更
新などを行う。なお、図２に示す符号23は受信アンテナ
を、24は電源回路を、25はキーボード、26はマウスを、
27はスピーカー又はブザーをそれぞれ表す。

【００２２】演算回路20が行う演算としては、電力量Σ
Ｐと目標値との比較の演算、該比較結果から以下に示す
省エネ度の演算、検出時点での電力量ΣＰを契約料金に
順次換算する演算、料金計算締切り日（月締め）の23時
59分に達するとメモリ21に記憶する前年の当月実績値を
実績電力量ΣＰに更新と当月料金をリセットにする制
御、前記各演算結果のディスプレイ22への出力などであ
る。

【００２３】本実施の形態の電力使用状態監視装置の停
電対策を以下に説明する。測定部１には、図１に示すと
おり記憶手段がなく、停電すると電力量ΣＰは失われ、
通電後は新たに検出される瞬時電力Ｐについて積算が開
始される。これに対して前記のとおりメモリ21により、
電源が切れてもそれまでのデータが記憶することができ
る。

【００２４】したがって、停電後に給電が再開された場
合、演算部20は、新たに送信された電力量ΣＰ_T2が、メ
モリ21に記憶する電力量ΣＰ_T1より小さい（ΣＰ_T2＜Σ
Ｐ_T2）場合には、停電があったと認識し、その間の積算
（電気料の加算）をせず、且つ月締めまでの目標値は、
給電開始時点の目標値から停電発生時点の目標値値を差
し引いた値を表示するように、予め演算部20をプログラ
ムした。

【００２５】図３は、パソコン19の演算結果を１２イン
チサイズの液晶ディスプレイ22に表示した日実績画面の
一例を示したものである。図３において、ディスプレイ
22の最下段には、左から順次測定器切替えボタン30ａ、
日実績選択ボタン30ｂ、月実績選択ボタン30ｃ、年実績
選択ボタン30ｄ、エラー表示エリア31を表示されてい
る。各ボタン30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは、マウス又はキ
ー（例えばファンクションキー）などにより選択するこ
とができ、図３の画面は、No.1の測定手段の日実績が選
択されていることを示している。

【００２６】前記エラー表示は、何らかの異常、例えば
受信データが上限値（ペナルティ契約値）を超過した
り、受信データを１日以上受信しないなどの異常を検知
した場合には、例えばエラー表示エリア31に、前者の場
合にはエラー要因コードを“Error 10”によって、また
後者には“Error 11”によって表示する。

【００２７】前記日実績表示画面は、左上から下に向か
って、日付32、実績使用料表示エリア33ａ（検出と同時
に表示）、対応する目標使用料表示エリア33ｂ、検出時
点での単位時間（例えば３０分）当たりの「（実績金額
−目標金額）／目標金額×１００」の変動割合の実績変
動折れ線グラフ34ａ、監視時間帯についての目標積算折
れ線グラフ34ｂ及び実績積算値折れ線グラフ34ｃ、単位
時間（例えば３０分）当たりの実績金額による日内電力
使用実績を示す日内実績棒グラフ35を示している。なお
図３に示す監視時間帯は午前８時から午後２０時までの
点線で表した範囲である。

【００２８】また、画面右の上から下に向かって実績使
用料の省エネ度36ａ、省エネ度シンボルマーク36ｂ及び
休日マーク37、前日の記録を表す囲いの中に、前日の省
エネ度シンボルマーク36ｂ及び休日マーク37、前日実績
棒グラフ38ａ並びに前日の目標棒グラフ38ｂをそれぞれ
表示している。なお、前記省エネ度シンボルマーク36ｂ
の一例を図４に示す。

【００２９】次に前記目標積算折れ線グラフ34ｂの記載
方法について図５〜７によって説明する。図５は、監視
時間帯39に入る前の午前８時直前の各単位時間当たりの
目標値からの実績変動折れ線グラフ34ａを表している。
実績変動折れ線グラフ34ａは、±２．５％刻みで表し、
図３の表示は、午前７〜８時の間の実績がペナルティ料
金使用料の＋３０％以上に達していることを示してい
る。なお、このような場合、ブザー又はスピーカー27
（図２）から警報音などで警告させることができるが、
図３に示すように監視時間帯外では警報を止めることも
できる。なお、実績変動折れ線グラフ34ａに表示する×
印はペナルティ料金使用料に電力消費が上昇している場
合を、△印は目標値を越える電力消費が許容変動幅内で
あることを、○印は電力消費が目標を下回っていること
をそれぞれ示している。

【００３０】午前８時に達すると、図５に示すとおり、
午前７時30分から３０分間の実績変動折れ線グラフ34ａ
及び日内実績棒グラフ35を記入すると共に、監視時間帯
39内の積算電力使用料の目標使用料折れ線グラフ34ｂが
描画される。該目標使用料折れ線グラフ34ｂは、監視時
間帯39内を更に細かく実績によって表示することもでき
るが、図６の例示は直線によって表示した。そして、実
績値が表示されると、図７に示すとおり、目標積算折れ
線グラフ34ｂを実績積算折れ線グラフ34ｃに書き換える
ようにした。なお、目標積算折れ線グラフ34ｂと実績積
算折れ線グラフ34ｃとの両方を並べて表示することもで
きる。

【００３１】図８は月実績画面を示すものであり、日実
績に示すものと同様のものは同じ符号を付し説明を省略
する。図８において、画面の上半分は当月の実績を表
し、画面の下半分は前月実績を表す。図８に示す符号40
ａはリアルタイムで当日までの当月実績電力料ΣＰを、
40ｂは月目標値を、41は当日までの各日実績使用料をそ
れぞれ表す。また符号42ａは当月実績使用料を、42ｂは
月目標使用料に対する比率で表す。

【００３２】前月実績は、対応する当月実績の符号にダ
ッシュを付し、対応関係を明確にした。また、データが
フルスケールを越えた場合、フルスケールまで表示する
ようにした。なお、前月実績の第１日の下の３文字アル
ファベットＴＨＵは、当日が木曜であることを示してい
る。他の曜日の場合も同様に英語による曜日の３桁まで
のアルファベットによって曜日を表示した。

【００３３】図９は、年実績画面を示すものであり、日
実績と同様のものには同じ符号を付し説明を省略する。
図９に示す符号43ａは当月の現在実績使用料を、43ｂは
当月の目標使用料を、44ａは当月の実績使用料を、44ｂ
はその目標使用料を表す。図９に示す棒グラフは実績と
目標とを重ねて表示したことにより、実績値とその目標
値との対比、これらの月別実績の推移など各種の情報を
コンパクトに表示することができる。

【００３４】なお、年実績画面は、当月までの１３カ月
分を常に表示し、新たな月に入ると、最も古い月を消去
し、当月と前年同月を含む過去１３カ月分とを比較でき
るようにした。なお、グラフの横軸の下に表示した1999
は表示画面の当月に当たる西暦年を表示するものである
以上の説明から容易に理解されるように、本実施の形態
の電力使用状態監視装置は、ビルの各フロア又はテナン
ト、もしくは工場の製造現場で電力を使用すると、瞬時
に監視担当者がその使用状態を把握することができ、原
因の究明、必要措置を早急に取ることが可能となり、コ
スト削減、資源保護などに大きく貢献することができ
る。以上の各説明は、いずれも例示のためのものであ
り、これらの測定法及び演算法により本発明が限定され
ると解釈されるべきではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した本発明の電力使用状態監視
方法及びその装置は、実際に電気を使用する当事者にも
従来把握困難であったビルや工場の電力使用状態を、離
れた場所で電力使用と同時的に、しかも集中的に監視す
ることが可能となり、目標を越えて大きな電力使用があ
った場合の対応を従来より遙に速め、また合理的節約を
行うことなどが可能となった。したがって、電力コスト
の合理的管理及び削減に資することができ、ひいては資
源の有効利用、地球環境の保全に貢献することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による電力使用状態監視
方装置の測定部の概要を説明するためのブロック回路図
である。

【図２】図１の実施の形態による電力使用状態監視方装
置の表示部の概要を説明するためのブロック回路図であ
る。

【図３】図２の表示部のディスプレイが測定１の日実績
を表示する画面の一例を示した図である。

【図４】図３に示す省エネ度の各水準に使用したシンボ
ルマークの一例を示す図である。

【図５】図５〜７は図３に示す折れ線グラフを描画する
様子を説明するための図であり、図５は、目標積算折れ
線グラフを描画する前の状態を示す図である。

【図６】図３に示す折れ線グラフを描画する時刻が監視
時間帯に達し、目標積算折れ線グラフを描画した状態を
示す図である。

【図７】図３の折れ線グラフの描画時刻が実績値を入力
する時刻に達し、目標積算折れ線グラフを実績積算折れ
線グラフに変更した状態を示す図である。

【図８】図２の表示部のディスプレイが測定１の月実績
を表示する画面の一例を示した図である。

【図９】図２の表示部のディスプレイが測定１の年実績
を表示する画面の一例を示した図である。

【符号の説明】

１測定部２表示部 11 測定回路 12 演算回路 14 無線送信回路 18 無線受信回路 19 パーソナルコンピュータ（パソコン） 20 演算部 21 メモリ 22 ディスプレイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力使用量として少なくとも瞬時電力を
検出し、検出した使用量を、無線送信し、受信手段が前
記無線送信された信号を受信すると、前記使用量を、前
記瞬時電力又はそれを積算した電力量により、予め記憶
す目標値と比較して表示させることからなり、電力使用
状態監視時間帯を予め定め、該監視時間帯内の前記比較
結果を、少なくともグラフにより表示するようにした電
力使用状態監視方法。
【請求項２】前記電力量を得る瞬時電力の積算を前記
無線送信する前に行うようにした請求項１記載の電力使
用状態監視方法。
【請求項３】前記使用量の表示は、電力料金に換算し
て表示するようにした請求項１又は２記載の電力使用状
態監視方法。
【請求項４】前記グラフによる表示を、日内実績、日
実績、月実績、年実績などの単位期間のいずれか少なく
とも一つにについて行い、前記単位期間が複数に渡ると
きは、それぞれの表示を切り換えて表示させるようにし
た請求項１、２又は３記載の電力使用状態監視方法。
【請求項５】前記グラフを、実績電力量と積算終了時
の目標電力量との棒グラフによって表示し、該表示は、
目標棒グラフと表示時点での実績電力量棒グラフとを、
色などを明瞭に対比できるようにして並べ又は重ね合わ
せて表示し、前記使用量棒グラフの長さは、前記目標電
力量に対する前記実績電力量の比率が前記目標棒グラフ
の長さの比率と一致する長さで表示するようにした請求
項１、２、３又は４記載の電力使用状態監視方法。
【請求項６】前記グラフを、積算単位期間に対する電
力量の折れ線グラフで表し、該折れ線グラフを、監視時
間帯について、予め積算開始から積算終了までの目標積
算量の折れ線グラフで表し、積算実績が得られる都度、
前記目標折れ線グラフを実績折れ線グラフに書き変える
ようにした請求項１、２、３又は４記載の電力使用状態
監視方法。
【請求項７】電力使用量を検出する測定部及び前記使
用量の監視結果を表示する表示部からなり、前記測定部
は、前記使用量の少なくとも瞬時電力を検出する検出手
段及び該検出値を無線送信する送信手段からなり、前記
表示部は、前記無線送信の受信手段、少なくとも使用電
力量の目標値を記憶する手段、該目標値と少なくとも前
記電力量とを比較して表示する手段手段を有し、該表示
手段は、少なくとも前記電力量及び目標値との比較をグ
ラフにより表示するようにした電力使用状態監視装置。
【請求項８】前記電力量の積算を前記検出部において
行うようにした請求項７記載の電力使用状態監視装置。
【請求項９】前記測定部を複数個設け、前記表示部に
前記複数の測定部の検出した電力使用量を、各測定部ご
とに前記表示手段に表示させるための切換手段を設けた
請求項７又は８記載の電力使用状態監視装置。