JP2006214767A - 計測装置、計測方法、計測プログラム、および計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくする。
【解決手段】 計量ユニット１００は、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測器１３２と、電力の性質を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成するＣＰＵ２００と、情報のグループを送信するＰＨＳカード２１８とを含む。
【選択図】 図５

Description

本発明は、計測装置、計測方法、計測プログラム、および計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関し、特に、電力をはじめとする、物理量の計測に用いる計測装置、計測方法、計測プログラム、および計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する。

従来の計測装置は、子局と親局との間で計測データを通信することにより、電圧をはじめとするデータを効率よく収集する。

特許文献１は、柱上変圧器２次側および低圧線から需要家設備までの負荷に関するデータを測定または演算する装置と、そのデータをＰＨＳ（Personal Handy Phone System）で親局に伝送する装置とを備える変圧器用の計測装置を開示する。

この発明によると、通信線の布設が不要である。さらに、この発明によると、電圧、負荷電流、接地線電流のリアルタイムな収集が可能である。

特許文献２は、本部局と、ＰＨＳ基地局を介して当該本部局と通信可能なＰＨＳ無線親局と、このＰＨＳ無線親局との間で無線通信可能なＰＨＳ無線子局とを有し、本部局からの要求信号に応答して、ＰＨＳ無線子機の応答データがＰＨＳ無線親局を介して本部局に収集されるＰＨＳを用いたデータ収集システムを開示する。

この発明によると、ＰＨＳを用いてメータ装置などの端末からデータを効率良く収集できる。

しかし、特許文献１に開示された発明では、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に、多くのコストと時間とを必要とするという問題点がある。図１７を参照して、この問題点について説明する。図１７は、従来のデータの伝送を表わす図である。従来、ＣＤＴ（condition diagnosis techniques）ユニット３１０を用いた専用の通信回線が、データの伝送に用いられていた。専用の通信回線が用いられた理由は、計測したデータのセキュリティ保護や、そのデータを通信する際の欠損の補償を補う点にある。また、その通信回線の送信側と受信側との間でデータの仕様（たとえば「第５グループの第４ワードはＢ回線の電流値で、単位はアンペアとする」などと、データの内容をそのならび方に基づいて特定する仕様）や伝送プロトコルを統一する必要があったこと（その結果、データの追加や単位の変更の際、送信側と受信側との、伝送用のプログラムを大幅に改修する必要が生じたこと）も、上述の問題点が生じる原因の一つである。上述の問題点の影響は、今後以下のような理由により大きくなると考えられる。その第１の理由は、電力を供給しようとする企業が、効率のよい方法で市場動向を分析したり、取引量をメータリングしたりする必要があるという理由である。この必要性は、電力を供給しようとする企業が、従来の事業範囲以外の顧客を獲得する必要に迫られていることにより生じている。顧客を獲得する必要に迫られる理由は、電力市場の規制緩和と自由化の進捗により、市場開放と競争の激化が進む点にある。第２の理由は、発電者と送電者が分離したり、電力会社が分社化したりすると、今後ますます計量点が増大すると思われるという理由である。第３の理由は、合理化のために、現場の情報を遠隔地から監視および制御したり、巡視を省略したりする必要があるという理由である。第４の理由は、合理的なデータの伝送が求められているという理由である。この理由は、企業の枠を超えた電子データの情報交換が活発化したことにより生じた理由である。特許文献２に開示された発明にも、特許文献１に開示された発明と同様の問題がある。
特開２０００−３４９９１８号公報 特開２００２−７７４２９号公報

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる計測装置、計測方法、計測プログラム、および計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある局面にしたがうと、計測装置は、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測するための計測手段と、電力の性質を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成するための作成手段と、情報のグループを送信するための送信手段とを含む。

すなわち、計測手段は、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する。作成手段は、電力の性質を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する。送信手段は、情報のグループを送信する。これにより、電力の性質を表す情報は、計測値が対応する電力の性質を表わすこととなる。計測値が対応する電力の性質が電力の性質を表す情報によって表わされるので、情報のグループの構造などが、計測したデータを収集するシステムに影響をおよぼすことが少なくなる。その結果、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる計測装置を提供することができる。

また、上述の電力の性質を表す情報は、文字を表す情報を含むことが望ましい。

すなわち、作成手段は、文字を表す情報を含み、かつ電力の性質を表す情報、ならびに計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する。これにより、文字を表す情報が、計測値が対応する電力の性質を表わすこととなる。計測値が対応する電力の性質が文字を表す情報によって表わされるので、計測したデータを収集するシステムの構築や改良にあたり、計測値が対応する電力の性質を特定することが容易になる。電力の性質を特定することが容易なので、計測したデータを収集するシステムの構築や改良が容易になる。その結果、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間をより少なくできる計測装置を提供することができる。

もしくは、上述の文字を表す情報は、漢字を表す情報を含むことが望ましい。

すなわち、作成手段は、漢字を表す情報を含み、かつ電力の性質を表す情報、ならびに計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する。これにより、漢字を表す情報が、計測値が対応する電力の性質を表わすこととなる。計測値が対応する電力の性質が、漢字を表す情報によって表わされるので、計測したデータを収集するシステムの構築や改良にあたり、計測値が対応する電力の性質を特定することがより容易になる。電力の性質を特定することがより容易なので、計測したデータを収集するシステムの構築や改良がより容易になる。その結果、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を特に少なくできる計測装置を提供することができる。

本発明の他の局面にしたがうと、計測装置は、物質の状態に対応する、計測値を計測するための計測手段と、物質の状態を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成するための作成手段と、情報のグループを送信するための送信手段とを含む。

すなわち、計測手段は、物質の状態に対応する、計測値を計測する。作成手段は、物質の状態を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する。送信手段は、情報のグループを送信する。これにより、物質の状態を表す情報は、計測値が対応する物質の状態を表わすこととなる。計測値が対応する物質の状態が物質の状態を表す情報によって表わされるので、情報のグループの構造などが、計測したデータを収集するシステムに影響をおよぼすことが少なくなる。その結果、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる計測装置を提供することができる。

本発明の他の局面にしたがうと、計測方法は、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測ステップと、電力の性質を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する作成ステップと、情報のグループを送信する送信ステップとを含む。

すなわち、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる計測方法を提供することができる。

本発明の他の局面にしたがうと、計測プログラムは、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測ステップと、電力の性質を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する作成ステップと、情報のグループを送信する送信ステップとを含む各ステップをコンピュータに実行させる。

すなわち、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる計測プログラムを提供することができる。

本発明の他の局面にしたがうと、記録媒体は、計測プログラムを記録した、コンピュータ読取り可能な記録媒体である。記録媒体は、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測ステップと、電力の性質を表す情報、および計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する作成ステップと、情報のグループを送信する送信ステップとを含む各ステップをコンピュータに実行させるための計測プログラムを記録した、コンピュータ読取り可能な記録媒体である。

すなわち、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することができる。

本発明に係る計測装置、計測方法、計測プログラム、および計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間を少なくできる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る監視システムは、計量ユニット１００と、親局１０２と、サーバ１０４と、エージェントプラットホーム１０６と、制御システム１０８と、端末１１０と、ＩＰ（Internet Protocol）網１１２とを含む。

計量ユニット１００は、給電所（一般家庭、発電所、変電所、開閉所、および配電塔などをいう。なお、本実施の形態において、一般家庭に設置されている計量ユニット１００の動作が説明される。）において消費される電力などを計測する。計量ユニット１００は、いわゆるテレメータである。計量ユニット１００（厳密には後述する伝送装置１３０）は、軽量、小型、堅牢で塵埃などの影響を受けず、かつ経年による変化が少ないケースに収納されている。計量ユニット１００は、いわゆる商用電源（交流電力、定格電圧１００Ｖ）で動作する。親局１０２は、計量ユニット１００が送信した電力などのデータを収集する装置である。サーバ１０４は、親局１０２との間で、電力の融通を表す情報や、電力の取引を表す情報を通信するコンピュータである。エージェントプラットホーム１０６は、親局１０２と制御システム１０８とを中継するコンピュータである。制御システム１０８は、親局１０２が送信したデータに基づき、発電所の発電システム（図示せず）などを制御するシステムである。端末１１０は、親局１０２が送信したデータに基づき、一般家庭などにおいて消費される電力などを解析するコンピュータである。端末１１０は、自らが解析した結果や、ユーザが入力した命令などに基づいて、親局１０２を制御するデータを送信する装置でもある。ＩＰ網１１２は、いわゆるインターネットである。ＩＰ網１１２は、本実施の形態に係る監視システムを構成するコンピュータなどの間において、情報を通信させる。ＩＰ網１１２は、いわゆる汎用のインターネット網である。

本実施の形態において、計量ユニット１００は、次の要件を満たす、配電盤の表面（裏面に設置されるものであってもよい）に設置できる。第１の要件は、制御電源電圧の変動範囲が定格電圧の＋１０％から−１５％以内であるという要件である。第２の要件は、周囲温度は−１０℃から＋５０℃以内であるという要件である。第３の要件は、相対湿度は３０％から８０％以内であるという要件である。第４の要件は、標高は１０００ｍ以下であるという要件である。第５の要件は、粉塵は通常想定される程度とするという要件である。

図２を参照して、計量ユニット１００は、伝送装置１３０と、計測器１３２とを含む。伝送装置１３０は、データの通信を担当する装置である。伝送装置１３０は、計測器１３２が検出した電力を用いて、電力量を演算する装置でもある。伝送装置１３０は、計測器１３２が検出した電力を通信用のデータに変換する装置でもある。計測器１３２は、電力などを計測する。以下の説明において、「電力など」とは、電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値をいう。その具体例として、有効電力、無効電力、電圧、電流、位相、瞬時電圧低下発生イベント、および瞬時電圧低下率がある。以下の説明は「電力など」のうち有効電力、無効電力、有効電力量および無効電力量についての説明である。計量ユニット１００に計測器１３２以外のセンサが取付けられている場合、上述した「電力など」はそのセンサの出力も含むこととする。この場合、そのセンサもまた電力などを計測する機器である。ただし、本実施の形態の場合、計量ユニット１００には計測器１３２以外のセンサは取付けられていないものとする。計測器１３２は、クランプメータを含む。このクランプメータは、計測用のアームが分割でき、かつ電線への取付け後はネジ止めなどで固定できる構造である。このクランプメータは、導体の断面積が５平方ミリメートル以上のケーブルに取付けることができるものとする。また、計測器１３２は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）接続やシリアル接続により、さまざまなハードウェアを接続できる。ただし、本実施の形態にかかる計測器１３２が接続できるハードウェアは、電圧要素および電流要素がそれぞれ４要素、接点要素が３要素（無接点渡し）となる範囲内である。本実施の形態にかかる計測器１３２が電圧要素を入力する場合、その入力はケーブル接続により実施される。本実施の形態において、電圧要素が入力される場合、入力できる電圧の範囲は０Ｖから１１０Ｖの範囲とする。

図３は、伝送装置１３０の役割を説明する図である。伝送装置１３０は、計量ユニット１００と親局１０２などとの間の通信を担当する。ここでいう「コンピュータ」とは、本実施の形態に係る監視システムを構成するものをいう。図４は、伝送装置１３０の外観を表す図である。

図５を参照して、伝送装置１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００と、ＰＩＯ（Programmed Input/Output）２０２と、アナログデジタル変換器２０４と、ＬＡＮ（Local Area Network）インターフェイス２０６と、メモリスロット２０８と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１０と、通信インターフェイス２１２と、ＰＣＩカードバス２１４と、シリアルインターフェイス２１６とを含む。これらの各装置は、それぞれ汎用品である。ＣＰＵ２００は、伝送装置１３０の各部を制御する。ＣＰＵ２００は、演算により情報を処理する装置でもある。ＰＩＯ２０２は、伝送装置１３０に接続されるセンサなどのスイッチがオンまたはオフになったことを検出する。アナログデジタル変換器２０４は、アナログデータをデジタルデータに変換する。ＬＡＮインターフェイス２０６は、イーサネット（登録商標）により情報を通信するためのインターフェイスである。メモリスロット２０８は、フラッシュメモリ２２２を装着する。なお、フラッシュメモリ２２２は、計測器１３２が出力した情報、および計量ユニット１００が本実施の形態にかかる発明を実現するためのプログラムを記憶する記憶媒体である。ＲＡＭ２１０は、ＣＰＵ２００が処理する一時的な情報を記憶する。通信インターフェイス２１２は、ＣＰＵ２００が出力する情報を公衆回線で通信できる信号に変換する。通信インターフェイス２１２は、公衆回線で通信された情報をＣＰＵ２００が処理できる情報に変換する装置でもある。ＰＣＩカードバス２１４は、公衆回線で通信するために必要な装置を装着する。そのような装置として、たとえばＰＨＳ（Personal Handy Phone System）カード２１８やモデムカード２２０がある。ＰＨＳカード２１８は、親局１０２と伝送装置１３０との間で、ＰＨＳ回線により、情報を中継する。モデムカード２２０は、携帯電話の回線で、ＰＨＳカード２１８と同様に情報を中継する装置である。本実施の形態において、ＰＣＩカードバス２１４は、ＰＨＳカード２１８を装着する。シリアルインターフェイス２１６は、必要に応じて端末１１０に接続される。伝送装置１３０の管理者は、端末１１０を介して数値を入力する。これにより、ＣＰＵ２００は、電力の融通量などを送信できる。

この伝送装置１３０は、コンピュータハードウェアとＣＰＵ２００により実行されるソフトウェアとにより実現される。一般的にこうしたソフトウェアは、フラッシュメモリ２２２などの記録媒体に格納されて流通し、メモリスロット２０８などにより記録媒体から読取られ、ＲＡＭ２１０に読出されて、上述したＣＰＵ２００により実行される。上述したコンピュータのハードウェア自体は一般的なものである。したがって、本発明の最も本質的な部分は、フラッシュメモリ２２２などの記録媒体に記録されたソフトウェアである。なお、コンピュータ自体の動作は周知であるので、ここではその詳細な説明は繰返さない。

図６を参照して、親局１０２は、ＣＰＵ２６０と、メモリ２６２と、ネットワークインターフェイス２６４と、固定ディスク２６６と、通信インターフェイス２６８とを含む。ＣＰＵ２６０は、演算により情報を処理する。メモリ２６２は、情報を記憶する。ネットワークインターフェイス２６４は、ＩＰ網１１２を介して、情報を中継する。固定ディスク２６６は、親局１０２を制御するプログラムと、各種の情報とを記憶する。通信インターフェイス２６８は、親局１０２と計量ユニット１００との間で、所定の回線（本実施の形態の場合、ＰＨＳ回線）により、情報を中継する。

図７を参照して、計量ユニット１００で実行されるプログラムは、情報の送信に関し、以下のような制御構造を有する。

ステップ１５０（以下、ステップをＳと略す。）にて、計測器１３２は、活線の電力などを測定する。Ｓ１５２にて、伝送装置１３０のアナログデジタル変換器２０４は、計測器１３２の出力をデジタル値に変換する。Ｓ１５４にて、ＣＰＵ２００は、計測器１３２が測定した電力などに基づき、毎秒毎の有効電力および無効電力を加算する。これにより、有効電力量および無効電力量が算出される。その結果、ＣＰＵ２００は、計測器１３２と一体となって電力などを計測する装置となる。すなわち、本実施の形態の場合「電力などを計測する装置」は、測定しようとする計測値が、次のいずれの場合に該当するかに応じて異なる。第１の場合は、測定しようとする計測値が、計測器１３２により単独で計測され得る値の場合である。この場合、計測器１３２が電力などを計測する装置となる。第２の場合は、測定しようとする計測値が、計測器１３２が計測した値をＣＰＵ２００によって演算することにより得られる計測値の場合である。この場合、計測器１３２およびＣＰＵ２００を含む機器・回路のグループが電力などを計測する装置となる。有効電力量および無効電力量が算出されると、ＣＰＵ２００は、算出された電力量をＲＡＭ２１０に記憶させる。

Ｓ１５６にて、ＣＰＵ２００は、所定の時刻が到来したか否かを判断する。本実施の形態において「所定の時刻」とは、計量ユニット１００の管理者が任意に定める時刻のことである。計量ユニット１００の管理者は、この「所定の時刻」を、たとえば次の要件に合致するように設定できる。その第１の要件は、負荷変動が少ない（任意のしきい値を下回る）場合には伝送せず、変動がしきい値を超えた場合に伝送するという要件である。第２の要件は、平常時に１日１回、かつ夏期ピーク時には１５分おきとなる（夏季は測定間隔が短く、かつ冬季は測定間隔が長くなる）という要件である。第３の要件は、過去の夏期ピーク電力に近い（過去の夏期ピーク電力との差が任意のしきい値以下である）値を計測した場合、臨時的に「所定の時刻」を設定するという要件である。所定の時刻が到来したと判断した場合には（Ｓ１５６にＹＥＳ）、処理はＳ１５８へと移される。もしそうでないと（Ｓ１５６にてＮＯ）、処理はＳ１５０へと移される。

Ｓ１５８にて、ＣＰＵ２００は、まず親局１０２との間で回線を開く。回線を開く動作は、通信インターフェイス２６８を用いて実施される。回線が開かれると、ＣＰＵ２００は、親局１０２にフォーマットが更新されたか否かを問い合わせる。ここでいう「フォーマット」とは、電力量などを送信する際に用いられる、タグの定義を表わす情報のことである。このフォーマットは、電力量を送信する際などに用いられる。フォーマットが更新されている場合、親局１０２はフォーマットを計量ユニット１００に送信する。ＣＰＵ２００は、通信インターフェイス２６８を用いて、更新されたフォーマットをダウンロードする。フォーマットがダウンロードされると、ＣＰＵ２００は、ダウンロードしたフォーマットを、自己のバッファに記憶させる。これにより、フォーマットが更新される。フォーマットが更新されていない場合、親局１０２はその旨をＣＰＵ２００に送信する。最新のフォーマットが記憶されると、ＣＰＵ２００は、タグ付きの情報を作成する。本実施の形態において、タグ付きの情報は、電力量を記録した時間帯、記録名（データが電力量である旨を表わす情報）、電力量の値、および単位を含む。本実施の形態において、タグ付きの情報は、ＸＭＬ(Extensible Markup Language)データとして作成される。これにより、ＣＰＵ２００は、電力などを表す情報、および電力の性質であってその情報に対応するものを表す情報を含む、情報のグループを作成することとなる。Ｓ１６０にて、ＣＰＵ２００は、作成した情報を暗号化する。

Ｓ１６２にて、ＰＨＳカード２１８は、ＣＰＵ２００が出力したタグ付きの情報を親局１０２に送信する。本実施の形態の場合、ＣＰＵ２００は、回線が途絶すると、自律的に情報を再送するように、ＰＨＳカード２１８を制御する。また、ＣＰＵ２００は、多数の計量ユニット１００が同時に情報を送信することを防ぐため、伝送するタイミングが、他の計量ユニット１００が情報を送信するタイミングからずれるように、ＰＨＳカード２１８を制御する。伝送するタイミングをずらすための具体的な方法は特に特定されない。本実施の形態の場合、ＣＰＵ２００は、擬似乱数の値に基づいて情報を伝送するタイミングを決定することにより、伝送のタイミングをずらす。情報が送信されると、ＣＰＵ２００は、親局１０２との間の回線を閉じる。ちなみに、ＬＡＮインターフェイス２０６を用いて情報を送信してもよい。この場合、ＩＰ網１１２の代わりに、イーサネット（登録商標）が送信に用いられる。

図８を参照して、親局１０２で実行されるプログラムは、情報の受信および送信に関し、以下のような制御構造を有する。

Ｓ１７０にて、通信インターフェイス２６８は、計量ユニット１００の伝送装置１３０からの送信を受付ける。Ｓ１７２にて、ＣＰＵ２６０は、伝送装置１３０からの情報を解読する。Ｓ１７４にて、ＣＰＵ２６０は、解読した情報を項目ごとに固定ディスク２６６に記憶させる。

Ｓ１７６にて、ＣＰＵ２６０は、必要な情報がすべて固定ディスク２６６に記憶されたか否かを判断する。必要な情報がすべて固定ディスク２６６に記憶されたと判断した場合（Ｓ１７６にてＹＥＳ）、処理はＳ１７８へと移される。もしそうでないと（Ｓ１７６にてＮＯ）、処理はＳ１７０へと移される。

Ｓ１７８にて、ＣＰＵ２６０は、固定ディスク２６６に記憶された情報を体系化（モデル化）する。Ｓ１８０にて、ＣＰＵ２６０は、体系化した情報をタグ付きの情報に変換する。Ｓ１８２にて、ＣＰＵ２６０は、変換した情報を暗号化する。本実施の形態の場合、ＣＰＵ２６０は、予めユーザが定めたプロトコル（本実施の形態の場合、プロトコルはＳＳＬ（Secure Sockets Layer）である）に沿って、情報を暗号化する。本実施の形態の場合、ＣＰＵ２６０は、次の手順で情報を暗号化する。第１の手順は、情報をカプセル化する手順である。第２の手順は、カプセル化された情報をそれぞれ暗号化する手順である。Ｓ１８４にて、ネットワークインターフェイス２６４は、暗号化された情報を、自社サーバ（ここでいう「自社」は、親局１０２を保有する企業のことである）、他社の親局、あるいはエージェントプラットホームに送信する。本実施の形態の場合、このような送信は、ＩＰ網１１２を介して実施される。送信に用いられる情報のタグは、送信側と受信側とで統一されている必要がある。情報を受信した自社サーバなどは、その情報をさまざまな用途に利用する。

図９を参照して、以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る監視システムの動作について説明する。

計量ユニット１００の計測器１３２は、活線の電力を測定する（Ｓ１５０）。電力が測定されると、計量ユニット１００の伝送装置１３０のアナログデジタル変換器２０４は、計測器１３２の出力をデジタル値に変換する（Ｓ１５２）。出力がデジタル値に変換されると、ＣＰＵ２００は、計測器１３２が測定した電力などに基づき、有効電力量および無効電力量を算出する。算出された電力量は、ＲＡＭ２１０に記憶される（Ｓ１５４）。電力量が記憶されると、ＣＰＵ２６０は、所定の時刻が到来したか否かを判断する（Ｓ１５６）。所定の時刻が到来した場合（Ｓ１５６にＹＥＳ）、ＣＰＵ２００は、時間帯、記録名、電力量、単位をもとにタグ付きの情報を作成する（Ｓ１５８）。本実施の形態の場合、このモデル化にはＸＭＬパーサが用いられる。情報がモデル化されると、ＣＰＵ２００は、モデル化した情報をＸＭＬ化する。これにより、タグ付きの情報が作成される。

情報が作成されると，ＣＰＵ２００は、作成した情報を暗号化する（Ｓ１６０）。これにより、一般的なインターネット網（ＩＰ網１１２）を用いて通信しても、セキュリティを確保できる。このようにして送信された情報は、他社の親局やエージェントプラットホームにおいて、適宜利用しやすい形態に変換される。情報が暗号化されると、ＰＨＳカード２１８は、ＣＰＵ２００が出力した情報を送信する（Ｓ１６２）。

情報が送信されると、親局１０２の通信インターフェイス２６８は、計量ユニット１００の伝送装置１３０からの送信を受付ける（Ｓ１７０）。送信が受付けられると、ＣＰＵ２６０は、伝送装置１３０からの情報を解読する（Ｓ１７２）。情報が解読されると、ＣＰＵ２６０は、解読した情報を項目ごとに固定ディスク２６６に記憶させる（Ｓ１７４）。図９の「電子データ」は、この時点で解読された情報（図９の場合、電力量を表す情報）が、特に構造化されていない情報（既存のコンピュータから出力できるバラバラな情報）であることを表わす。情報が記憶されると、ＣＰＵ２６０は、必要な情報がすべて固定ディスク２６６に記憶されたか否かを判断する（Ｓ１７６）。当初、必要な情報は固定ディスク２６６に記憶されていないので（Ｓ１７６にてＮＯ）、Ｓ１７０〜Ｓ１７６の処理が繰返される。最終的に、必要な情報はすべて固定ディスク２６６に記憶されるので（Ｓ１７６にてＹＥＳ）、ＣＰＵ２６０は、固定ディスク２６６に記憶された情報をモデル化する（Ｓ１７８）。図９の「モデル化」は、単なる値を表わすに過ぎなかった情報が、ＣＰＵ２００によってまずモデル化（このモデル化を「ＤＯＭ」（Document Object Model）と称する）される過程を表わす。情報がモデル化されると、ＣＰＵ２６０は、体系化した情報をタグ付きの情報に変換する（Ｓ１８０）。図９の「ＸＭＬ化」は、モデル化された情報から、タグ付きの情報が作成される過程を表わす。また、図１０にこのとき作成される情報の例を示す。これらの説明ならびに図９および図１０から明らかなように、本実施の形態において、「タグ」は、電力の性質を表す情報であって、複数の文字を表す情報を含む。そして、複数の文字を表す情報は、漢字を表す情報を含む。このことは、タグ付きの情報の送信元が計量ユニット１００が親局１０２かによって制限されない。情報が変換されると、ＣＰＵ２６０は、情報を暗号化する（Ｓ１８２）。図９の「暗号化」は、このとき暗号化された情報を表わす。情報が暗号化されると、ネットワークインターフェイス２６４は、暗号化された情報を、自社サーバ、他社の親局、あるいはエージェントプラットホームに送信する。情報を受信した自社サーバなどは、その情報をさまざまな用途に利用する（Ｓ１８４）。

図１１〜図１５を参照して、情報の利用例を説明する。図１１は、電力会社が、電力市場の動向を分析（ロードサーベイ）できることを表わす図である。一般家庭および変電所にそれぞれ設置された計量ユニット１００、ならびに電力会社に設置されたサーバ１０４は、その分析に用いられる。その分析のために、サーバ１０４は、図１１に図示されていない親局１０２から受信した情報を適宜変換する。図１２は、そのような変換の一例である。図１２は、ＸＭＬ形式からＲＤＢＭＳ（Relational Data Base Management System）形式への変換を表わす図である。なお、この場合、計量ユニット１００からサーバ１０４への情報の送信は、この図に図示されない親局１０２を介して実施される。

図１３は、複数の電力会社が融通データを効率的に交換できることを表わす図である。中央給電連絡指令所(中給連)のサーバ１０４や他社の端末１１０が、親局１０２が送信した情報を受信する。この場合、自社のサーバは情報の交換に関与しない。

図１４は、本実施の形態にかかる監視システムを、将来、電力の売買に利用できることを表わす図である。たとえば、親局１０２が送信した情報に基づき、電力の需要が増大することを予測した電力会社は、独立系統運用者（ＩＳＯ（Independent System Operator）と称する。）や特定規模電気事業者（ＰＰＳ（Power Producer and Supplier）と称する。）のサーバ１０４から、供給できる電力量の情報を得ることができる。これにより、電力会社は、効率よく電力を購入できる。

図１５は、電力会社１社の中で分界点情報を交換できることを表わす図である。発電社、送電社、および配電社がそれぞれ自社の計量ユニット１００から電力の供給量の報告を受ける。これにより、発電社、送電社、および配電社は、電力の提供にともなう費用を、公正に精算できる。

以上のようにして、本実施の形態に係る計量ユニット１００および親局１０２は、それぞれタグ付きの情報を作成する。計量ユニット１００および親局１０２は、それぞれタグ付きの情報を送信する。これにより、タグはそれぞれ情報の内容を表わすこととなる。情報の内容がタグによって表わされるので、タグ付きの情報を受信する装置は、情報の配列などに基づいて情報の内容を解読する必要がなくなる。特にプロトコルがＸＭＬの場合、データは人間にも理解しやすい。人間が理解しやすいので、メンテナンスが合理化しやすい。また、親局１０２は、公衆回線やＩＰ網を用いて情報を通信する。情報の通信に公衆回線やＩＰ網が用いられるので、専用の回線が不要になる。また、計量ユニット１００は、演算した値を送信できる（計量ユニット１００が計測値を送信できることは言うまでもない）。また、計量ユニット１００を構成する各装置は、小型の容器に収めることができる。これにより、計量ユニット１００の外形は小さなものとなる。外形が小さいので、計量ユニット１００は、既存の設備に容易に後付けできる。容易に後付けできるので、計量ユニット１００を取付けるコストや時間は少なくなる。また、計量ユニット１００は、計測器１３２を用いて電力を計測する。これにより、計量ユニット１００を取付ける際、停電の必要性がなくなる。また、計量ユニット１００は、いわゆる商用電源で動作する。これにより、特別な電源回路を設ける必要性がなくなる。また、計量ユニット１００は、電池を内蔵する。電池が内蔵されているのでＣＶＣＦ（constant voltage constant fre- quency power supply）などの補償回路が不要となる。また、計量ユニット１００の各装置は、それぞれ汎用のモジュールである。これらにより、システムの構築や改良に費やすコストや時間が少なくなる。また、通信されるデータは暗号化される。これにより、データが第三者に漏れる可能性は低くなる。また、計量ユニット１００および親局１０２は、それぞれ情報を自律的に再送する。情報が自律的に再送されるので、回線が途絶してもデータが失われる可能性が低くなる。また、計量ユニット１００の外箱（厳密には伝送装置１３０の外箱）の材質は、耐環境性が高い材質である。これにより、粉塵や湿気、高温環境下でも安定して稼動させることができる。また、計量ユニット１００の各装置は、それぞれ独立したモジュールである。その上、計測器１３２が出力した情報は、メモリスロット２０８に記憶される。これにより、それらのモジュールのいずれかが故障しても、そのモジュールを交換すれば計量ユニット１００自体の機能は回復する。さらに、計測器１３２が測定した値はフラッシュメモリ２２２に保存される。測定した値がフラッシュメモリ２２２に保存されるので、データが確実に保管される。その場合、ＣＰＵ２００は、Ｓ１６２にて情報を再送することにより、データの欠損を補償できる。また、計量ユニット１００は、配電盤の表に取付けられている。これにより、保守、点検が容易となる。その結果、計測したデータを収集するシステムの構築や改良に必要なコストや時間が少なく、データが第三者に漏れる可能性が少なく、回線が途絶してもデータが失われる可能性が低く、かつ粉塵や湿気、高温環境下でも安定して稼動できる計測装置、計測方法、計測プログラム、および計測プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体ならびに監視システムを提供することができる。

なお、計量ユニット１００は、電力に関する値の測定以外の用途にも利用できる。図１６は、このことを概念的に表わす図である。計測できる対象の例として、たとえばガス圧力センサ３００が測定するガス圧力、遮断機の動作回数の累積値（累積遮断電流センサ３０２が測定する）、遮断器の動作回数（遮断器動作カウンタ３０４が測定する）、変圧器の絶縁油の温度（油中ガス濃度センサ３０６が測定する）、および変圧器の油温（油温センサ３０８が測定する）がある。この他に計量ユニット１００が測定できる値には、ビルの温度や湿度などがある（この場合、計量ユニット１００は、計測器１３２に代えて、ビルの温度や湿度を測定できる計測器を備える）。計量ユニット１００が計測する値は、物質の状態に対応する計測値であれば、特に限定されない。計量ユニット１００が電力など以外の計測値を測定する場合、ＣＰＵ２００は、その計測値を表す情報、および物質の状態であってその計測値に対応するものを表す情報を含む、情報のグループを作成することとなる。さらに、本実施の形態に係る監視システムは、計量ユニット１００が計測したデータに基づき、保守すべき箇所および補修すべき場所を分析することも可能である。その場合、本実施の形態に係る監視システムは、汎用の分析用システムを含む必要がある。

また、タグ付きの情報はＸＭＬ以外のメタ言語で記述される情報であってもよい。

また、Ｓ１８２にて、プロトコルはＩＰＶ６（Internet Protocol version 6）であってもよい。プロトコルはユーザやシステムの提供者などにより自由に決定される。プロトコルを変更する場合、ファームウェアを用いてそのような変更を実施してもよい。このようなファームウェアの利用により、各種の小型の電力センサとして稼動できる。すなわち、簡易型の制御・計測装置として稼動できる。「簡易型の制御・計測装置」の具体例には、電力量の積算値を監視する装置や、アナログ８チャンネルで監視する装置がある。

また、Ｓ１５８にて、ダウンロードしたフォーマットに基づき送信することとなったデータが特殊なものの場合、ＣＰＵ２００は、フォーマットともに、データの計測に必要なデータモバイルエージェントをダウンロードしてもよい。これにより、定期的なデータの自動伝送はもとより、各種の事情に応じた伝送（たとえば、フリッカ現象により負荷に変動が生じる場合、ＣＰＵ２００は、有効電力および無効電力に加え、これらの平均値を伝送する。この場合、Ｓ１５６にいう「所定の時刻」を数秒毎に設定する。）を随時実施することが容易となる。各種の事情に応じた随時の伝送が容易になるので、そのような通信に必要な費用が削減される。ちなみに、データモバイルエージェントをダウンロードする場合、そのモバイルエージェントの機能を利用して、情報の暗号化や伝送路品質の確保を実現してもよい。

また、計量ユニット１００は、設置された場所の電波の状態や、自らの機能を、定期的かつ自動的に点検してもよい。この場合、計量ユニット１００は、点検の結果を自動的に親局１０２などに送信することが望ましい。これにより、作業員が特別な点検をする必要性がなくなる。さらに、事前に電波環境を確認できる。

また、伝送装置１３０は、ＴＣＰ／ＩＰにしたがって情報を通信してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る監視システムの構成を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る計量ユニットの構成を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る伝送装置の役割を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る伝送装置の外観を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る伝送装置の構成を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る親局の構成を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る計量ユニットの情報を送信する処理の制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る親局の受信処理および送信処理の制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る監視システムの、データを変換する動作を表わす図である。 ＸＭＬ化された情報の例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るロードサーベイに関する利用例を表わす図である。 データの変換の一例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る監視システムの、融通データの交換に関する利用例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る監視システムの、電力の売買に関する利用例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る監視システムの、分界点情報の交換に関する利用例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る監視システムの、測定対象の例を表わす図である。 従来のデータの伝送を表わす図である。

符号の説明

１００ 計量ユニット、１０２ 親局、１０４ サーバ、１０６ エージェントプラットホーム、１０８ 制御システム、１１０ 端末、１３０ 伝送装置、１３２ 計測器、２００，２６０ ＣＰＵ、２０２ ＰＩＯ、２０４ アナログデジタル変換器、２０６ ＬＡＮインターフェイス、２０８ メモリスロット、２１０ ＲＡＭ、２１２，２６８ 通信インターフェイス、２１４ ＰＣＩカードバス、２１６ シリアルインターフェイス、２１８ ＰＨＳカード、２２０ モデムカード、２６２ メモリ、２６４ ネットワークインターフェイス、２６６ 固定ディスク、３００ ガス圧力センサ、３０２ 累積遮断電流センサ、３０４ 遮断器動作カウンタ、３０６ 油中ガス濃度センサ、３０８ 油温センサ、３１０ ＣＤＴユニット。

Claims (7)

1. 電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測するための計測手段と、
   前記電力の性質を表す情報、および前記計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成するための作成手段と、
   前記情報のグループを送信するための送信手段とを含む、計測装置。
2. 前記電力の性質を表す情報は、文字を表す情報を含む、請求項１に記載の計測装置。
3. 前記文字を表す情報は、漢字を表す情報を含む、請求項２に記載の計測装置。
4. 物質の状態に対応する、計測値を計測するための計測手段と、
   前記物質の状態を表す情報、および前記計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成するための作成手段と、
   前記情報のグループを送信するための送信手段とを含む、計測装置。
5. 電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測ステップと、
   前記電力の性質を表す情報、および前記計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する作成ステップと、
   前記情報のグループを送信する送信ステップとを含む、計測方法。
6. 電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測ステップと、
   前記電力の性質を表す情報、および前記計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する作成ステップと、
   前記情報のグループを送信する送信ステップとを含む各ステップをコンピュータに実行させるための計測プログラム。
7. 電圧および電流のいずれかに対応する、電力の性質を表す計測値を計測する計測ステップと、
   前記電力の性質を表す情報、および前記計測値を表す情報を含む、情報のグループを作成する作成ステップと、
   前記情報のグループを送信する送信ステップとを含む各ステップをコンピュータに実行させるための計測プログラムを記録した、コンピュータ読取り可能な記録媒体。

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