JP2005214729A - Road survey system and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般家屋や事業所内の電気機器の電力使用量を、電力線搬送通信を利用して計測するロードサーベイシステム及びプログラムに関する。 The present invention relates to a load survey system and a program for measuring the amount of electric power used by an electric device in a general house or office using power line carrier communication.
電力供給系の設備計画や省エネルギー対策のため、一般家屋や事業所内の個別電気機器が1日の中でどのように使われているかを調査することがある。典型例としてあげられるのは、15分又は30分単位の時限ごとの使用量を測定し記憶する通称ロードサーベイメータと呼ばれる装置を電気機器ごとに設置し、データを一括収集するために収集装置を設けるロードサーベイシステムである。かかるシステムの一例を、図6を参照して説明する。 In order to plan power supply facilities and save energy, we may investigate how individual electrical equipment in ordinary houses and offices is used throughout the day. A typical example is a device called a so-called load survey meter that measures and stores the amount of use per 15-minute or 30-minute unit for each electrical device, and a collection device is provided to collect data collectively. It is a road survey system. An example of such a system will be described with reference to FIG.
図6において、エアーコンデショナ、TV、冷蔵庫などの電気機器個々にロードサーベイメータ1が設置されており、これらの電気機器はロードサーベイメータ1経由で電力供給を受ける。ロードサーベイメータ1は、接続された電気機器の消費電力を測定し、15分又は30分といった一定時限ごとにデータを記憶していく。こうした個別のロードサーベイメータ1が測定したデータを一括収集するために収集装置2が設けられ、該収集装置2が一括収集したデータは、オンライン通信かまたはデータ回収員によるオフライン収集の方法で調査会社に送られる。
In FIG. 6, a
かかるシステムにおいて、ロードサーベイメータ1は、一般家屋内に置かれるので、ロードサーベイメータ1と収集装置2との間に通信線を布設することは困難である。そのため、特許文献1等に示される、電力線搬送など、既存の線路を利用して通信する手段が利用される。
In such a system, since the
図7は電力線搬送の例を示したもので、この例では交流電源電圧3に高周波信号4が量畳されており、交流電源電圧に対して高周波信号が重畳される位置でデータが0か1を表現するようにしている。例えば交流電源半サイクルの前半に重畳されれば「0」、後半に重畳されれば「1」を表すという方法である。
FIG. 7 shows an example of power line conveyance. In this example, the
図8はロードサーベイメータ1と収集装置2の間を電力線搬送により通信する場合の例である。収集装置2から電力線搬送で信号を送るところを例示している。電力線搬送の信号は、一般家屋内の配電線を経由して各ロードサーベイメータ1に伝わる。図8において、1はロードサーベイメータ、2は収集装置、3は交流電源電圧信号、4は搬送信号(高周波信号)、5は収集装置が発信する電力線搬送信号、6はある電気機器のところで受信する電力線搬送信号、7はある電気機器のところで受信する、減衰している電力線搬送信号、8きロードサーベイメータである。
FIG. 8 shows an example of communication between the
このような電力線搬送通信を利用したロードサーベイシステムにおいて問題となることが多いのは、電気機器のAC電源入力部に入っているコンデンサのため信号レベルが下がってしまうことである。すなわち、TV、電子レンジ、冷蔵庫などほとんどの電気機器のAC電源入力部には0.1μFから大きいものでは3μFくらいのコンデンサが入っている。電力線搬送では125kHz程度の高周波信号を使うことが多いが、こうしたコンデンサは高周波に対して低インピーダンスになるため、信号が減衰してしまう。 A problem often encountered in such a load survey system using power line carrier communication is that the signal level is lowered due to the capacitor in the AC power input section of the electrical equipment. In other words, the AC power input section of most electrical devices such as TVs, microwave ovens, refrigerators, etc. has a capacitor of about 0.1 μF to 3 μF. The power line carrier often uses a high frequency signal of about 125 kHz, but such a capacitor has a low impedance with respect to the high frequency, and thus the signal is attenuated.
また電力線の長さが数メートルを越すと、その線のインダクタンスと電気機器のコンデンサとの組み合わせによる共振回路の共振周波数が電力線搬送信号の周波数と一致してしまうことがある。ちょうど一致してしまう距離のところでは電力線搬送信号がゼロになってしまう、零点現象と呼ばれる状態になる。通例、電力線搬送信号は出力側は約1V程度で出力しているが、受信するところでは1mV以下になっていることがよくある。 If the length of the power line exceeds several meters, the resonance frequency of the resonance circuit formed by the combination of the inductance of the line and the capacitor of the electric device may coincide with the frequency of the power line carrier signal. At a distance that is exactly the same, the power line carrier signal becomes zero, which is called a zero point phenomenon. Usually, the power line carrier signal is output at about 1 V on the output side, but it is often 1 mV or less when received.
かかる例として図8に冷蔵庫のところの信号と電子レンジのところの信号6,7をあげている。冷蔵庫までは高いレベルで信号が伝わっているが、電子レンジのところで大幅に減衰していることを例示している。このような場合、収集装置2の呼びかけに対し、冷蔵庫は応答するが、電子レンジは応答しないという状態になる。
As an example of this, FIG. 8 shows a signal at the refrigerator and signals 6 and 7 at the microwave oven. The signal is transmitted to the refrigerator at a high level, but it is illustrated that the signal is greatly attenuated at the microwave oven. In such a case, the refrigerator responds to the call from the
ロードサーベイメータ1の場所を変えれば、伝送経路や距離が変わり通信できるようになることが多いが、測定しようとする電気機器の場所を変えられないので、ロードサーベイメータ1の設置場所を変えることができない場合が多い。
本発明の目的は、ロードサーベイメータの設置場所を問題にすることなくロードサーベイメータと収集装置との間で電力線搬送通信が可能なロードサーベイシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a load survey system capable of power line carrier communication between a load survey meter and a collection device without causing a problem of an installation location of the load survey meter.
本発明は、図8の例における次のような考察に基づいている。すなわち、図8において、電子レンジのところの電力線搬送信号7はレベルが低く受信不能であったが、冷蔵庫のところの電力線搬送信号6はレベルが高く十分受信でき、また、この例で冷蔵庫と電子レンジは同じ配線路にあり距離は近い。収集装置2から電子レンジまでの距離より近くなるので、冷蔵庫のところのロードサーベイメータ1が発信した電力線搬送信号は電子レンジのところのロードサーベイメータ8で受信できる可能性が高い。このところから冷蔵庫に設置したロードサーベイメータ1が中継機能をもっていれば、データ収集の成功確率は高くなることが予想される。電気機器ごとに設置されたロードサーベイメータがそれぞれ中継機能をもっていれば、電力線搬送通信の通信経路が多様になり、通信成功率を高めることができる。
The present invention is based on the following consideration in the example of FIG. That is, in FIG. 8, the power
従って、本発明は、電気機器ごとに設置されて当該電気機器の使用電力を測定するものであって固有の識別データを付してなるロードサーベイメータと、電力線搬送通信により前記ロードサーベイメータから測定した使用電力に係るデータ及び前記識別データを収集する収集装置とを有するロードサーベイシステムにおいて、
前記収集装置は、前記ロードサーベイメータから前記収集装置にデータを呼び出すべく、前記ロードサーベイメータに対してデータ要求信号を送信する手段を備え、
前記ロードサーベイメータは、前記収集装置から他のロードサーベイメータに対する前記データ要求信号を傍聴する手段と、この傍聴により前記他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対して前記データ要求信号を送信する手段と、前記他のロードサーベイメータから前記データ要求信号に応じたデータを受信したとき当該受信したデータを前記収集装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする。
Accordingly, the present invention is a load survey meter that is installed for each electric device and measures the power used by the electric device, and has unique identification data attached thereto, and a use measured from the load survey meter by power line carrier communication. In a load survey system having a data collection device for collecting data relating to power and the identification data,
The collection device comprises means for transmitting a data request signal to the load survey meter to call data from the load survey meter to the collection device;
The load survey meter listens to the data request signal from the collecting device to another load survey meter, and when there is no response by the other load survey meter due to the hearing, the data request to the other load survey meter And a means for transmitting a signal and a means for transmitting the received data to the collecting device when the data corresponding to the data request signal is received from the other load survey meter.
本発明によれば、ロードサーベイメータは収集装置と他のロードサーベイメータとを中継する機能を持つことから、収集装置に代って他のロードサーベイメータに対するデータ要求及びデータ収集を行うことができるので、たとえ1つのロードサーベイメータから応答が無いとしたときでも別のロードサーベイメータが前記データ要求信号を送信し、データを前記収集装置に送信することが可能となり、通信成功の確率が高くなる。 According to the present invention, since the load survey meter has a function of relaying between the collection device and another load survey meter, it is possible to perform data request and data collection for another load survey meter instead of the collection device. Even when there is no response from one load survey meter, another load survey meter transmits the data request signal and data can be transmitted to the collection device, and the probability of successful communication increases.
以下、本発明に係るロードサーベイシステムの一実施形態を、図1〜図5を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a load survey system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施形態のロードサーベイシステムは、例えば一般家屋に設けられる配電線10に設置した、収集装置30とロードサーベイメータ31とからなる。収集装置30とロードサーベイメータ31との間の通信は、電力線搬送通信で行う。
As shown in FIG. 1, the load survey system according to the present embodiment includes a
収集装置30は一般に配電線10における配電箱20よりも配電系統側(上流側)に配置される。収集装置30が収集したデータはオンライン通信かまたはデータ回収員によるオフライン収集の方法で調査会社に送られる。また、この収集装置30は、配電線10を利用した電力線搬送通信によりロードサーベイメータ31で測定した使用電力に係るデータを収集するものであり、ロードサーベイメータ31に対して識別データ付でデータ要求信号として要求電文を送信し、また使用電力を求めるための電気量データとして返信電文を受信するものとなっている。
The
一方、ロードサーベイメータ31は、配電線10に接続される電気機器の使用電力を測定するものであって固有の識別データ例えば機器ナンバーを付してなる。また、このロードサーベイメータ31は、図2に示すように、電気機器に接続された配電線10に設けられる測定部31Aと、制御部31Bとからなる。
On the other hand, the
ここに測定部31Aは、このロードサーベイメータ31に接続された電気機器の電圧、電流等の電気量データを測定するものである。制御部31Bは、収集装置30からの要求電文を受信したとき、測定部31Aによる電気量データを返信電文として送信する通信部31B1と、中継部31B2と、衝突監視部31B3とからなり、これらはハードウェア又はソフトウェアで構成される。
Here, the
通信部31B1は、識別データに基づき自身に対するデータ要求信号を受信したとき使用電力に係るデータを収集装置30に送信するものであって、具体的には収集装置30からの要求電文を受信したとき、測定部31Aによる電気量データを返信電文として送信するものであり、図4におけるステップS1,S2,S8で規定される。
When the communication unit 31B1 receives the data request signal for itself based on the identification data, the communication unit 31B1 transmits the data related to the power used to the
中継部31B2は、識別データに基づき収集装置30から他のロードサーベイメータに対するデータ要求信号を傍聴し、この傍聴により他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対してデータ要求信号を送信し、他のロードサーベイメータからデータ要求信号に応じた使用電力に係るデータを受信したとき当該受信データを前記収集装置30に送信するものであり、図4におけるステップS1,S3〜S8で規定される。
The relay unit 31B2 listens to the data request signal for the other load survey meter from the
衝突監視部31B3は、他のロードサーベイメータが傍聴による前記データ要求信号の送信に伴う動作を行っていると検出したとき、つまり衝突を検出したときに自身の通信を打ち切るものであり、図4における各ステップを実行中であっても、衝突を検出したときには自身の通信を打ち切る。 When the collision monitoring unit 31B3 detects that another load survey meter is performing an operation associated with transmission of the data request signal by hearing, that is, when it detects a collision, the collision monitoring unit 31B3 terminates its communication. Even if each step is being executed, the communication is terminated when a collision is detected.
本実施形態による収集装置30とロードサーベイメータ31との間のデータ収集は、図4及び図5に示すようにして行われる。まず、収集装置30があるロードサーベイメータ31を指定してデータ要求電文を送る。要求電文の電文フォーマットは例えば図3(a)のようになっている。図3(a)で先頭データとは、これから電力線搬送通信が始まることを示す信号で例えば2進数の「0」を表す信号を「0000」と4つ続けて送るというような方法で電力線搬送通信の開始を通知する。発信元アドレスは発信元が収集装置30であるなら収集装置30に設定されているアドレスである。収集装置30とロードサーベイメータ31には特定のアドレス(装置番号)が設定されている。たとえば装置番号のアドレスが0なら、そのロードサーベイメータ31は0以外のアドレスを設定する。送信先アドレスはデータを収集しようとするロードサーベイメータ31のアドレスになる。コマンドはこの場合はデータ読み取りのコマンドである。たとえば、4時30分からのデータを収集しようとする場合はデータ収集であることを意味するコードと4時30分を示すデータをこのコマンド領域に入れてロードサーベイメータ31に送る。チェックコードは電文の誤りチェックをおこなうためのコードでチェックサムやCRCコードを使うことができる。以上は、通信部31B1にる機能で実施され、図4におけるステップS1,S2,S8で規定され、図5の(1)に示すシーケンスである。
Data collection between the
次に、中継部31B2による機能で実施され、図4におけるステップS1〜S8で規定され、図5の(2)に示すシーケンスに係る動作について説明する。まず、収集装置30が発したデータ要求電文は一般家屋内の電力線に重畳して送られるので、要求先のロードサーベイメータ31以外のロードサーベイメータ31にも伝わる。収集装置30からのデータ要求電文を受信したロードサーベイメータ31は要求電文の中の送信先アドレスが自分のアドレスで無ければ、電文の傍聴に入る。定められた時間の中に被呼出しロードサーベイメータ31から応答が無いと、傍聴していたロードサーベイメータ31があらためて要求電文を送出する(ステップS4)。送出する要求電文の内容は傍聴していた電文と同じであるが、発信元アドレスは自身のアドレスにする。
Next, an operation according to the sequence shown in (2) of FIG. 5 which is implemented by the function of the relay unit 31B2 and is defined in steps S1 to S8 in FIG. 4 will be described. First, since the data request message issued by the
図8の例では冷蔵庫に接続されているロードサーベイメータ1が電子レンジのロードサーベイメータ8に対し要求電文を送出する。呼び出したロードサーベイメータから応答があり返信電文を受信すると、受信した電文を収集装置2へ返す。この場合、通信電文の中の送信元アドレスは、いまデータを受け取った相手のロードサーベイメータ(最初、収集装置2が要求を出したロードサーベイメータのアドレス)を入れる。
In the example of FIG. 8, the
なお、傍聴していたロードサーベイメータは複数である可能性がある。従って、要求電文を中継して送出するロードサーベイメータは他にも要求電文を送出しているロードサーベイメータが無いか、要求電文を送出しながら衝突監視を行うことになる。この動作は、衝突監視部31B3により行われ、図5の(3)に示すシーケンスである。衝突した場合は、多くの衝突監視でおこなわれているように2進数の「0」を出した方が優先というかたちで、優先度の低い方が送出を中止する。衝突監視で通信を停止したロードサーベイメータさらに通信状態を傍聴し、データの返信がないときは再度要求電文を送信する。衝突による中止がなくなるまで、または衝突したのが収集装置2からの電文のとき、中継通信は終了する。
There may be multiple load survey meters that were being observed. Therefore, the load survey meter that relays and transmits the request message performs collision monitoring while transmitting the request message to check whether there is another load survey meter that transmits the request message. This operation is performed by the collision monitoring unit 31B3 and is a sequence shown in (3) of FIG. In the case of a collision, as is done in many collision monitoring, the binary “0” is given priority, and the transmission with the lower priority is canceled. A load survey meter that has stopped communication due to collision monitoring. Also listens to the communication status, and when there is no data return, it sends a request message again. The relay communication is terminated until there is no cancellation due to the collision or when the collision is a message from the
このように本実施形態では、ロードサーベイメータ31が中継機能を有するので、ロードサーベイメータすべてが中継を試みるので、収集装置30に代ってロードサーベイメータ31に対するデータ要求及びデータ収集を行うことができるので、たとえ1つのロードサーベイメータから応答が無いとしたときでも別のロードサーベイメータが前記データ要求信号を送信し、データを収集装置30に送信することが可能となり、通信成功の確率が高くなる。
Thus, in this embodiment, since the
なお、上記各実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、光磁気ディスク(MO)、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。 The method described in each of the above embodiments is a program that can be executed by a computer, such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), a magneto-optical disk ( MO), and can be stored and distributed in a storage medium such as a semiconductor memory.
また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であっても良い。 In addition, as long as the storage medium can store a program and can be read by a computer, the storage format may be any form.
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンaピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のMW(ミドルウェア)等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。 In addition, an OS (operating system) running on a computer based on instructions from a program installed in a computer from a storage medium, MW (middleware) such as database management software, network software, and the like realize this embodiment. A part of each process for performing the processing may be executed.
さらに、本発明における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。この場合、記憶媒体は1つに限らず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。 Further, the storage medium in the present invention is not limited to a medium independent of a computer, but also includes a storage medium in which a program transmitted via a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored. In this case, the number of storage media is not limited to one, and the case where the processing according to the present embodiment is executed from a plurality of media is also included in the storage medium according to the present invention, and the media configuration may be any configuration.
尚、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。 The computer according to the present invention executes each process according to the present embodiment based on a program stored in a storage medium, and includes a single device such as a personal computer or a system in which a plurality of devices are connected to a network. Any configuration may be used.
また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。 In addition, the computer in the present invention is not limited to a personal computer, but includes an arithmetic processing device, a microcomputer, and the like included in an information processing device, and is a generic term for devices and devices that can realize the functions of the present invention by a program. .
本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. In addition, the embodiments may be appropriately combined as much as possible, and in that case, combined effects can be obtained. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, when an invention is extracted by omitting some constituent elements from all the constituent elements shown in the embodiment, when the extracted invention is implemented, the omitted part is appropriately supplemented by a well-known common technique. It is what is said.
10…配電線、20,配電箱、30…収集装置、31…ロードサーベイメータ、31A…測定部、31B…制御部、31B1…測定部、31B2…中継部、31B3…衝突監視部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記収集装置は、前記ロードサーベイメータに対して前記識別データ付でデータ要求信号を送信し、前記使用電力に係るデータを受信する手段を備え、
前記ロードサーベイメータは、前記識別データに基づき自身に対する前記データ要求信号を受信したとき前記使用電力に係るデータを前記収集装置に送信する手段と、前記識別データに基づき前記収集装置から他のロードサーベイメータに対する前記データ要求信号を傍聴し、この傍聴により前記他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対して前記データ要求信号を送信し、前記他のロードサーベイメータから前記データ要求信号に応じた前記使用電力に係るデータを受信したとき当該受信データを前記収集装置に送信する中継手段とを備えたことを特徴とするロードサーベイシステム。 A load survey meter that is installed for each electrical device and that measures the power consumption of the electrical device and has unique identification data attached thereto, and collects data relating to the power consumption measured from the load survey meter by power line carrier communication In a load survey system having a collection device,
The collection device includes means for transmitting a data request signal with the identification data to the load survey meter and receiving data relating to the power used,
The load survey meter receives a data request signal for itself based on the identification data, means for transmitting data relating to the power used to the collection device, and from the collection device to another load survey meter based on the identification data Listen to the data request signal, and when this response causes no response by the other load survey meter, send the data request signal to the other load survey meter, and from the other load survey meter to the data request signal A load survey system, comprising: a relay unit that transmits the received data to the collection device when the data related to the used power is received.
前記識別データに基づき自身に対する前記データ要求信号を受信したとき前記使用電力に係るデータを前記収集装置に送信する機能と、
前記識別データに基づき前記収集装置から他のロードサーベイメータに対する前記データ要求信号を傍聴し、この傍聴により前記他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対して前記データ要求信号を送信し、前記他のロードサーベイメータから前記データ要求信号に応じた前記使用電力に係るデータを受信したとき当該受信データを前記収集装置に送信する中継機能と
を実現させるためのロードサーベイプログラム。 A load survey meter that is installed for each electrical device and that measures the power consumption of the electrical device and has unique identification data attached thereto, and collects data relating to the power consumption measured from the load survey meter by power line carrier communication A computer that constitutes the load survey meter in a load survey system, comprising: a collecting device that includes a means for transmitting a data request signal with the identification data to the load survey meter and receiving data relating to the power used The
A function of transmitting data relating to the power used to the collection device when receiving the data request signal for itself based on the identification data;
Based on the identification data, the data request signal to the other load survey meter is observed from the collection device, and when there is no response by the other load survey meter due to this observation, the data request signal is sent to the other load survey meter. And a relay function for transmitting the received data to the collection device when the data related to the power used according to the data request signal is received from the other load survey meter.
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