JP2010004264A - 遠隔検針システム - Google Patents

Abstract

【課題】 サーバへ電力量の計測データを送信する際に、欠測データの発生率を抑えることができる遠隔検針システムを提供する。
【解決手段】 子機２は、時刻を計時する計時手段を具備して、１分毎に電力計測装置３から取得した１分検針値を、当該１分検針値が正常であるか否かを示す情報とともに記憶しており、３０分間隔で設定された検針時刻になったときに、検針時刻から規定時間前までの間に取得した１分検針値のうち、検針時刻に最も近い正常な１分検針値を３０分検針値として記憶し、検針時刻から規定時間前までの間に取得した１分検針値に正常なデータがない場合は、検針時刻から規定時間後までの間に正常な１分検針値を取得した時点で、当該取得した１分検針値を３０分検針値として記憶し、１分検針値をサーバ８へ送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として集合住宅やオフィスビル・商業ビルにおいて電力使用量を遠隔で検針する遠隔検針システムに関するものである。

従来から、集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナントが需要家である場合において、電力量計に付設した子機と集合住宅やオフィスビル・商業ビルの電気室などに配置された親機との間で電力線搬送通信による通信を行い、各需要家の電力量計で得られた検針データ（つまり、消費電力量）を親機が子機から取得し、親機において検針データを集約する遠隔検針システムが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、親機は、電話網のような通信網を介して電力会社の集計装置に接続されており、集計装置からの検針要求に応じて子機から検針データを取得して集計装置に送信したり、あらかじめ定める周期毎に子機から検針データを取得して集計装置に送信したりすることで遠隔での検針を可能にしている。
特開２００６−１８００２１号公報

上述のような遠隔検針システムにおいて、子機は、電力計測装置から電力量の測定データを取得して、例えば３０分毎の計測データを検針データとして親機へ送信しており、このときに子機に内蔵したＲＴＣ（Real Time Clock）等の計時手段によって検針データの取得タイミングが設定されている。しかし、通信路の状況等によって通信エラー等が発生して、検針データを正常に取得できない場合、この検針データは欠測データとして扱われる。この欠測データが増えると、正確な電力量の算定を行うことが困難になることから、欠測データの発生率を抑える必要がある。

また、計時手段の時刻にずれが生じると、３０分毎に取得した検針データとその取得時間との対応にずれが生じてしまい、正確な電力量の算定を行うことが困難になる。さらに、停電が発生した場合は、停電期間中における検針データの補完を行う必要がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、サーバへ電力量の計測データを送信する際に、欠測データの発生率を抑えることができる遠隔検針システムを提供することにある。

請求項１の発明は、幹線から複数に分岐させた系統ごとにそれぞれ幹線の電圧を降圧して二次側に接続された電力線を通して負荷に給電する複数個の降圧トランスと、各降圧トランスの二次側の電力線に接続されて負荷での使用電力を監視する複数台の電力計測装置から電力量の計測データをそれぞれ取得する複数台の子機と、子機との間で電力線を含む通信路を通して電力線搬送通信による通信を行って子機から計測データを取得する親機と、親機との間で広域情報通信網を含む通信路を通して通信を行うことにより親機が取得した計測データを取得するサーバとを備え、子機は、時刻を計時するとともに、第１の所定時間、および第１の所定時間より長い第２の所定時間を計時する計時手段を具備しており、第１の所定時間毎に電力計測装置から取得した第１の計測データを記憶し、第２の所定時間間隔で設定された検針時刻になったときに、検針時刻から規定時間前までの間に取得した第１の計測データのうち、検針時刻に最も近い正常な第１の計測データを第２の計測データとして記憶し、検針時刻から規定時間前までの間に取得した第１の計測データに正常なデータがない場合は、検針時刻から規定時間後までの間に正常な第１の計測データを取得した時点で、当該取得した第１の計測データを第２の計測データとして記憶し、第２の計測データをサーバへ送信することを特徴とする。

この発明によれば、通信路の状況等によって通信エラー等が発生して、第１の計測データが欠測データとなった場合でも、検針時刻に最も近い正常な第１の計測データを第２の計測データとして取得するので、第２の計測データが欠測データとなることを防止でき、サーバへ第２の計測データを送信する際に、欠測データの発生率を抑えることができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記子機は、当該子機において発生した事象を記録するログを生成して記憶し、第２の計測データおよびログを記憶してから前記計時手段が計時する時刻を再設定する時刻補正が行われるまでは、当該記憶している第２の計測データおよびログに対して内容の変更を許可する未確定を示す情報を設定し、時刻補正後は、未確定を示す情報を設定されている第２の計測データおよびログに対して内容の変更を禁止する確定を示す情報に変更し、時刻補正時に規定時間以上の時刻ずれを検知した場合、時刻ずれが発生したことを示す情報を設定する情報設定手段を具備することを特徴とする。

この発明によれば、第２の計測データの変更の可否、および時刻ずれの有無の各情報を設定しているので、これらの情報に基づいて、第２のデータの取得処理を適切に行うことができる。

請求項３の発明は、請求項２において、前記子機は、時刻補正時に規定時間以上の時刻ずれを検知し、時刻補正前に前記計時手段が計時している時刻と時刻補正後に計時手段が計時している時刻との間に、第２の計測データをまだ記憶していない検針時刻が存在している場合、当該検針時刻における第２の計測データを欠測データとして記憶し、時刻補正前に計時手段が計時している時刻と時刻補正後に計時手段が計時している時刻との間に、既に第２の計測データを記憶している検針時刻、または既にログを生成した時刻が存在している場合、当該第２の計測データおよびログに対して未確定を示す情報が設定されておれば、当該第２の計測データおよびログを削除することを特徴とする。

この発明によれば、時刻補正を行った後の第２の計測データおよびログは、「確定」であれば内容の上書きを行わず、「未確定」であれば重複データおよび重複ログを削除することで、欠測データの生成を最小限に抑えており、時刻補正によって時刻ずれが検知された場合でも、欠測データの発生率を抑えることができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記子機は、停電および復電を検知する停復電検出手段を具備しており、停復電検出手段が停電を検知すると、停電時の時刻および当該停電時刻における第１の計測データを不揮発性メモリに格納し、停復電検出手段が復電を検知したときに前記計時手段が時刻喪失を生じることなく正常な時刻を計時していると判断すれば、停電時の時刻および当該停電時刻における第１の計測データと、復電時の時刻および当該復電時刻における第１の計測データとを停復電ログに記憶し、さらに停電時刻と復電時刻との間の停電期間中に検針時刻が存在している場合、不揮発性メモリに格納した停電時刻における第１の計測データを用いて停電期間中の検針時刻における第２の計測データの補完を行うことを特徴とする。

この発明によれば、停電が発生した場合でも、停電時刻における第１の計測データを用いて停電期間中の検針時刻における第２の計測データの補完を行うので、停電期間中における欠測データの生成を防止できる。

請求項５の発明は、請求項４において、前記子機は、停復電検出手段が復電を検知したときに前記計時手段が時刻喪失を生じて正常な時刻を計時していないと判断すれば、第２の計測データの前記記憶処理を停止して、第３の所定時間毎に最新の正常な第１の計測データを第３の計測データとして記憶し、復電後に前記計時手段が計時する時刻を再設定する時刻補正が行われた後、停電時の時刻および当該停電時刻における第１の計測データと、復電時の時刻および当該復電時刻における第１の計測データとを停復電ログに記憶するとともに、第３の計測データを用いて復電時から時刻補正が行われた時点までの検針時刻における第２の計測データの復元を行い、当該復元後は、第３の計測データの前記記憶処理を停止して、第２の計測データの前記記憶処理を開始し、さらに停電時刻と復電時刻との間の停電期間中に検針時刻が存在している場合、不揮発性メモリに格納した停電時刻における第１の計測データを用いて停電期間中の検針時刻における第２の計測データの補完を行うことを特徴とする。

この発明によれば、停電中に時刻喪失を発生した場合でも、第３の計測データを用いて時刻喪失中の第２の計測データを復元できるので、欠測データの発生率をさらに抑えることができる。

以上説明したように、本発明では、サーバへ電力量の計測データを送信する際に、欠測データの発生率を抑えることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態の遠隔検針システムは、集合住宅やオフィスビル・商業ビルのように１つの建物内に複数台の電力計測装置が配置されている場合を想定している。この種の建物では、図１に示すように、商用電源が供給されている幹線（６６００Ｖの中高圧線）Ｌｔから分岐した複数系統の電力線（１００Ｖ／２００Ｖの低圧線）Ｌｂが配線される。幹線Ｌｔと各電力線Ｌｂとの分岐点にはそれぞれ降圧トランスＴｒが設けられる。降圧トランスＴｒは、幹線Ｌｔの電圧を１００Ｖ／２００Ｖ（単相３線で電圧線間が２００Ｖ）に降圧するものであり、たとえば２０〜２００ｋＶＡ程度の容量のものが用いられる。図１では降圧トランスＴｒの二次側の電力線Ｌｂを２線で記載しているが、実際には降圧トランスＴｒの二次側は単相３線になる。図１に示す２線は電力線Ｌｂのうち電圧極の線路を示している。

本実施形態では、集合住宅において各階ごとに降圧トランスＴｒを設け、降圧トランスＴｒの二次側に接続した電力線Ｌｂから分岐して各住戸に給電している場合を例として説明する。各住戸には、住戸別に電気料金を課金するために電力計測装置３が設けられ、さらに、各降圧トランスＴｒの二次側の電力線Ｌｂと各住戸内の負荷１０（照明、空調等の電気機器）との間には、電力線Ｌｂから負荷１０への電路を導通・遮断するために開閉器４が設けられる。

まず、電力計測装置３には、従来の積算電力計に代えて電子式電力量計を用いる。電力計測装置３は瞬時電力を計測し、瞬時電力を積算することによって時間帯別に電力量を計量する。したがって、たとえば昼間時間と夜間時間のように料金単価の異なる時間帯における使用電力量を個別に計量することができる。

そして、遠隔検針システムは、各住戸における電力の使用量を遠隔で検針することを目的にしているから、電力計測装置３で計量した計量データを通信により伝送する必要がある。ここでは、電力計測装置３で得られる計測データを伝送する通信路の一部に電力線Ｌｂを用いて電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」と略称する。ＰＬＣ＝Power Line Communication）による通信を行う。

各住戸に設けた電力計測装置３の計測データは、たとえば建物を単位として親機１に集められる。親機１は、電力会社が管理するサーバ８との間でインターネットのような広域情報通信網ＮＴを通して通信を行う。したがって、サーバ８では各住戸での電力の使用量を個別に取得することが可能になる。

親機１を広域情報通信網ＮＴに接続するために、親機１を含む構内情報通信網と広域情報通信網ＮＴとの間に介在して親機１とサーバ８との間での通信を可能にする通信装置としてのモデム５を設けている。広域情報通信網ＮＴは、光通信などによるブロードバンドの通信網であり、光通信を行う場合にはモデム５としてＯＮＵ（Optical Network Unit）を用いる。

モデム５は、電力線Ｌｂから電源が供給されており、電力線Ｌｂを用いて伝送される通信信号（たとえば、１０〜４５０ｋＨｚ）が減衰しないように、内部において電力線Ｌｂからモデム５への給電経路には通信信号に対する入力インピーダンスを高めるインピーダンスアッパ（図示なし）を設けている。インピーダンスアッパは、電源周波数を通過させ通信信号に用いる高周波は阻止するローパスフィルタである。このようなインピーダンスアッパを設けることにより、モデム５内の通信回路への給電を行いながらも電力線Ｌｂを用いて伝送される通信信号がモデム５に内蔵した電源回路に吸収されることがなく、電力線Ｌｂを伝送される通信信号の品質を維持することができる。なお、インピーダンスアッパは、モデム５と別体に設けてよい。

各住戸に設けた電力計測装置３の計測データを親機１に伝送するために、各電力計測装置３には親機１との間で通信を行う子機２がそれぞれ付設される。また、親機１では各住戸別に電力の使用量を把握する必要があるから、各子機２には個別の識別情報（アドレスや需要家番号）が設定されており、親機１では識別情報により各子機２を識別する。子機２は、電力計測装置３、開閉器４とは別個に設けることができるが、本実施形態では、子機２と電力計測装置３と開閉器４とを１個のハウジングＣ２内に収納している。

子機２は各電力線Ｌｂに接続されており、通常は１組（単相３線）の電力線Ｌｂから複数の住戸に給電するから、１組の電力線Ｌｂに複数台の子機２が接続されることになる。ここに、親機１が子機２から積算電力量を取得する際には、親機１が各子機２をポーリングすることにより各子機１が記憶している積算電力量を取得する。子機２が電力計測装置３から積算電力量を取得して記憶することについては後述する。

本実施形態では、親機１において通信用の接続口を多数個設ける代わりに、３個の接続口６ａ〜６ｃを有したカプラ６を電力線Ｌｂの系統数より１台だけ少なく設けている。カプラ６の１個の接続口６ａは電力線Ｌｂに接続され、残りの２個の接続口６ｂ，６ｃは接続ケーブルＬｃを介して他のカプラ６に接続されるか親機１に接続される（以下では、電力線Ｌｂに接続される接続口を充電側接続口６ａと呼び、残りの２個の接続口を信号側接続口６ｂ，６ｃと呼ぶ）。電力線Ｌｂに接続する充電側接続口６ａと２個の信号側接続口６ｂ，６ｃとの間では、電力の通過を阻止し電力線搬送通信に用いる通信信号のみを通過可能としてある。また、両信号側接続口６ｂ，６ｃの間は互いに直結してあり、両信号側接続口６ｂ，６ｃの間での通信信号の伝送を可能にしている。

したがって、カプラ６の充電側接続口６ａを電力線Ｌｂに接続するとともに、信号側接続口６ｂ，６ｃを用いてカプラ６の間を接続すると、同じ電力線Ｌｂの上で通信信号を伝送できるのはもちろんのこと、異なる電力線Ｌｂの間でもカプラ６を介して通信信号の伝送が可能になる。つまり、いずれか１台のカプラ６を親機１に接続しておくことにより、親機１には１個の信号用の接続口１ａを設けるだけで、カプラ６を接続したすべての電力線Ｌｂに接続されている子機２との間で通信信号の授受が可能になる。

さらに、親機１には信号用の接続口１ａとは別に受電用の接続口１ｂも設けてある。受電用の接続口１ｂは、カプラ６を介さずにいずれか１組の電力線Ｌｂに接続される。つまり、当該電力線Ｌｂにはカプラ６は接続されない。受電用の接続口１ｂは、電力線Ｌｂからの受電のために用いられるとともに、当該電力線Ｌｂに接続された子機２との間で通信信号を授受するためにも用いられる。親機１においてカプラ６を接続している通信用の接続口１ａは、カプラ６により電力の通過が阻止されているから、通信用の接続口１ａに電源電圧が印加されることはない。また、子機２は電力線Ｌｂから受電する。

本実施形態では、上述したように、子機２との間で通信信号を伝送するために親機１に２個の接続口１ａ，１ｂを設けてあり、受電用の接続口１ｂには電力線Ｌｂを接続して親機１の内部において受電電力と通信信号とを分離しているのに対して、信号用の接続口１ａには通信信号を分離する機能を有したカプラ６を接続することにより接続口１ａを通して通信信号のみを授受する。したがって、カプラ６の両端に電源電圧が印加されることはなく、カプラ６の両端に電源電圧が印加される場合に比較すると、カプラ６の設計が容易になる。

ところで、本実施形態では、各電力線Ｌｂと各カプラ６との間にそれぞれブレーカ７を挿入してある。同様に、親機１における受電用の接続口１ｂと電力線Ｌｂとの間にもブレーカ７を挿入してある。ブレーカ７を各電力線Ｌｂごとに設けていることによって、各住戸への給電を停止することなく親機１やカプラ６を個別に電力線Ｌｂから切り離して保守や点検の作業を行うことが可能になる。また、ブレーカ７によって、親機１やカプラ６に異常電流が流れたときに異常電流の経路を遮断し、電源側に影響を及ぼさないようにすることができる。降圧トランスＴｒの容量をたとえば２０ｋＶＡとすれば、ブレーカ７には遮断容量が１．５ｋＡ程度のものを用いる。

上述したように、電力計測装置３は各住戸での電力の使用量を計測しており、子機２は各電力計測装置３から計測データ（積算電力量）を取得するから、子機２は建物内に分散して配置される。一方、親機１は各子機２が取得した計測データを集めるために、建物の１箇所に配置される。具体的には、親機１は、図１に示すように、モデム５、カプラ６、ブレーカ７とともに収納ボックスＣ１に収納され、この収納ボックスＣ１が、建物において幹線Ｌｔおよび降圧トランスＴｒを収納している電気室としてのＥＰＳ（Electric Pipe Shaft）Ｅに配置される。

以下、子機２が電力計測装置３から積算電力量を取得する処理について説明する。子機２は、図２に示すように、制御部２ａと、ＰＬＣ通信部２ｂと、計測装置通信部２ｃと、ＨＴ通信部２ｄと、開閉器通信部２ｅと、エラー報知部２ｏとを備え、制御部２ａは、検針値取得部２ｆと、記憶部２ｇと、ＲＴＣ部２ｈと、時刻補正部２ｉと、データ補正部２ｊと、情報設定部２ｋと、停復電検出部２ｍと、開閉器制御部２ｎとで構成される。ＰＬＣ通信部２ｂは、電力線Ｌｂに接続し、電力線Ｌｂを介して親機１とＰＬＣ通信を行い、計測装置通信部２ｃは、電力計測装置３との間で有線通信または赤外線等の無線通信を用いて通信可能に構成され、ＨＴ通信部２ｄは、ユーザが携行する保守端末ＨＴとの間で赤外線等の無線通信を用いて通信可能に構成され、開閉器通信部２ｅは、開閉器４との間で有線通信または赤外線等の無線通信を用いて通信可能に構成されており、各部の動作は制御部２ａによって制御される。

そして制御部２ａにおいて、記憶部２ｇは、図３に示すＲＡＭ２１、ＥＥＰＲＯＭ２２で構成されており、検針値取得部２ｆが、図４に示すように電力計測装置３からＴ_１秒（本実施形態では約３秒）毎に取得した電力量の計測データｘ［ｘａ，ｘｂ，ｘｃ，．．．］（以降、瞬時検針値ｘと称す）を、各電力計測装置３に個別に設定されている識別情報（以下、計器ＩＤと称す）とともに、ＲＡＭ２１の瞬時検針値テーブルＴＢ１（図５参照）に順次格納する。このとき、取得した瞬時検針値ｘがチェックコードエラーとなり、データ異常の場合は、瞬時検針値テーブルＴＢ１の計器ＩＤおよび検針値はエラー表示となる。

次に、検針値取得部２ｆは、図４に示すように、Ｔ_１秒より長いＴ_２秒（第１の所定時間であり、本実施形態では１分）毎に、瞬時検針値テーブルＴＢ１に格納された瞬時検針値のうち最新の正常な瞬時検針値ｘ（すなわち、エラー表示でない瞬時検針値ｘ）をＴ_２秒検針値ｘ１（第１の計測データであり、以降、１分検針値ｘ１と称す）としてＲＡＭ２１に格納する。瞬時検針値テーブルＴＢ１に正常な瞬時検針値ｘがない場合は、１分検針値ｘ１が欠測であるとして、その旨を示すデータ（以降、欠測データと称す）を１分検針値ｘ１としてＲＡＭ２１に格納する。１分検針値ｘ１は、図６に示すＲＡＭ２１内の１分検針値テーブルＴＢ２に、１分検針値を取得した時刻や、計器ＩＤや、１分検針値の格納段階でのフラグレジスタの値に対応して格納される。本実施形態では、子機２が１６ビットのフラグレジスタを備えており、５分以上の時刻ずれの有無、復電の有無等の各状態を示すフラグが各ビットに対応している。

次に、検針値取得部２ｆは、図７に示すように、Ｔ_２秒より長いＴ_３秒（第２の所定時間であり、本実施形態では３０分）間隔で設定された検針時刻ｔ１になったときに、検針時刻ｔ１から規定時間ａ１前（本実施形態では５分前）までの間に取得した１分検針値ｘ１のうち、検針時刻ｔ１に最も近い正常な１分検針値ｘ１をＴ_２秒検針値ｘ２（第２の計測データであり、以降、３０分検針値ｘ２と称す）としてＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。検針時刻ｔ１から規定時間ａ１前までの間に正常な１分検針値ｘ１がない場合は、検針時刻ｔ１から規定時間ａ２後（本実施形態では５分後）までの間に正常な１分検針値ｘ１を取得した時点で、当該取得した１分検針値ｘ１を３０分検針値ｘ２としてＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。さらに、検針時刻ｔ１から規定時間ａ２後までの間に正常な１分検針値ｘ１がない場合は、欠測データを３０分検針値ｘ２としてＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。上述の検針値取得部２ｆによる各データの記憶部２ｇへの格納タイミングは、ＲＴＣ部２ｈが計時する時刻に基づいて設定されている。

したがって、通信路の状況等によって電力計測装置３との間で通信エラーが発生して、瞬時検針値ｘがデータ異常となったり、１分検針値ｘ１が欠測データとなった場合でも、検針時刻ｔ１の前後で検針時刻ｔ１に最も近い正常な計測データを３０分検針値として取得するので、３０分検針値ｘ２が欠測データとなることを抑制でき、サーバ８へ送信する３０分検針値ｘ２に対して欠測データの発生率を抑えることができる。

そして、親機１は、一定周期（本実施形態では４８分）毎に配下の全子機２に検針要求を送信することによって、全子機２から最新の３０分検針値を後述の３０分検針値テーブルＴＢ３内の各情報とともに取得して、３０分検針値ファイルを生成し、この３０分検針値ファイルをサーバ８へ通知する。したがって、サーバ８を管理する電力会社では検針員による電力量計の確認を行うことなく、広域情報通信網ＮＴ経由で受け取った３０分検針値に基づいて需要家別の使用電力量を知ることができ、さらには３０分検針値は欠測データの発生率が抑えられているので、使用電力量の算出を精度よく行うことができる。

また、３０分検針値ｘ２は、図８に示すＥＥＰＲＯＭ２２内の３０分検針値テーブルＴＢ３に、３０分検針値ｘ２を取得した時刻（検針時刻ｔ１）や、計器ＩＤや、フラグレジスタの値や、３０分検針値ｘ２の確定または未確定を示す確定情報に対応して格納される。子機２の情報設定部２ｋは、確定情報を未確定または確定に設定する機能、フラグをセット・リセットする機能、後述のログを記録する機能を有しており、３０分検針値ｘ２をＥＥＰＲＯＭ２２に格納してから、ＲＴＣ部２ｈが計時する時刻を再設定する時刻補正が行われるまでは、３０分検針値テーブルＴＢ３内の当該３０分検針値ｘ２に対してデータ内容の変更を許可する「未確定」を示す情報を設定しておく。

時刻補正部２ｉは、親機１から受信した検針要求メッセージ内の現在時刻や、親機１から受信した時刻設定要求メッセージや、保守端末ＨＴから受信した時刻設定要求で指定された時刻に、ＲＴＣ部２ｈの時刻を修正する。そして、情報設定部２ｋは、時刻補正部２ｉが時刻補正を行うと、時刻補正前にＲＴＣ部２ｈが計時している時刻と時刻補正後にＲＴＣ部２ｈが計時している時刻との差を時刻ずれとして検出し、時刻ずれが５分以内であれば「時刻ずれなし」と判断し、前回の時刻補正から今回の時刻補正までの間に３０分検針値テーブルＴＢ３に格納された３０分検針値ｘ２に対して「未確定」から「確定」を示す情報に切り替え、「確定」の３０分検針値ｘ２のデータ内容の変更を禁止する。

一方、情報設定部２ｋは、時刻ずれが５分以上であれば「時刻ずれあり」と判断し、前回の時刻補正から今回の時刻補正までの間に３０分検針値テーブルＴＢ３に格納された３０分検針値ｘ２に対して、時刻ずれフラグをセットして、「未確定」から「確定」に切り替え、エラー報知部２ｏのＬＥＤ素子を点滅または点灯させて時刻ずれの発生を報知する。そして、時刻ずれフラグをセットされた３０分検針値ｘ２は、参考データとして扱われ、例えばサーバ８を管理する電力会社では、電気料金の算定に用いない等の処置を行う。なお、図８に示す３０分検針値テーブルＴＢ３において、フラグ欄は１６ビットのフラグレジスタの値であり、「０ｘ００００」はセットされたフラグがない状態を示し、「０ｘ００８０」は時刻ずれフラグがセットされた状態を示す。

さらに情報設定部２ｋは、子機２で発生した事象についてログ記録を行ってＥＥＰＲＯＭ２２に格納しており、親機１からの検針要求や状態取得要求によって、これらのログを親機１へ送信し、親機１では取得したログに基づいて、子機２での状態管理や、使用電力量の修正を行う。ログには、時刻ずれが発生した際に生成される時刻ずれログ、停復電が発生した際に生成される停復電ログ、開閉器４の状態変化（オン・オフ状態の変化、開閉器の有無等）時に生成される開閉器状態変換ログ、子機２で各種エラーが発生したときに当該エラーの発生を記録するエラーログ等がある。ログは、一般にＥＥＰＲＯＭ２２に格納されてから時刻補正が為されるまでは、ログ内容の変更を許可する「未確定」を示す情報が情報設定部２ｋによって設定され、時刻補正部２ｉが時刻補正を行うと、ログ内容の変更を禁止する「確定」を示す情報が情報設定部２ｋによって設定される（但し、エラーログのように「確定」、「未確定」の概念がないものや、時刻ずれログのように時刻補正時に生成されるので、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納された時点で「確定」となるものがある）。

時刻ずれが発生した場合、情報設定部２ｋは、時刻ずれの発生を記録するエラーログを生成してＥＥＰＲＯＭ２２に格納し、さらには補正前時刻および補正後時刻を記録する時刻ずれログを生成してＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。エラーログには、「確定」、「未確定」の概念はなく、エラー発生時にＥＥＰＲＯＭ２２に格納される。時刻ずれログは、時刻補正時に生成されるので、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納された時点で「確定」となり、当該記録したログ内容の変更を禁止して、ログ内容が確定する。

例えば図９，図１０に示すように、０時３０分〜２時００分に取得した３０分検針値ｘ２１〜ｘ２４は、前回の時刻補正によって「確定」となり、２時３０分〜４時００分に取得した３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８はまだ「未確定」である状態で、ＲＴＣ部２ｈの計時時刻が、４時５分から４時２０分に変更された場合（５分以上の時刻遅れであり、且つ検針時刻ｔ１のスキップが発生しない場合）、時刻ずれが５分以上であるため、図１０に示すように時刻補正後の３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８に対しては、時刻ずれフラグをセットし、「未確定」から「確定」に切り替えるとともに、エラーログに時刻ずれを記録し、さらに時刻ずれログには補正前時刻および補正後時刻を記録して、時刻ずれログを「確定」に設定する。

次に、図１１、図１２に示すように、０時３０分〜２時００分に取得した３０分検針値ｘ２１〜ｘ２４は、前回の時刻補正によって「確定」となり、２時３０分〜４時００分に取得した３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８はまだ「未確定」である状態で、ＲＴＣ部２ｈの計時時刻が、４時５分から５時２０分に変更された場合（５分以上の時刻遅れであり、且つ検針時刻ｔ１のスキップが発生する場合）、時刻ずれが５分以上であるため、図１２に示すように時刻補正後の３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８に対しては、時刻ずれフラグをセットし、「未確定」から「確定」に切り替えるとともに、エラーログに時刻ずれを記録し、さらに時刻ずれログには補正前時刻および補正後時刻を記録して、時刻ずれログを「確定」に設定する。さらに、本来、４時３０分、５時００分に取得されるはずであった３０分検針値ｘ２９ａ，ｘ２９ｂに対しては、取得タイミングがスキップされるため、データ補正部２ｊが検針値に欠測データを設定した後に、時刻ずれフラグをセットし、「未確定」から「確定」に切り替える。

次に、図１３，図１４に示すように、０時３０分〜２時００分に取得した３０分検針値ｘ２１〜ｘ２４は、前回の時刻補正によって「確定」となり、２時３０分〜４時００分に取得した３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８はまだ「未確定」である状態で、ＲＴＣ部２ｈの計時時刻が、４時５分から３時１０分に変更された場合（５分以上の時刻進みであり、且つ前回の確定データに影響を及ぼさない場合）、時刻ずれが５分以上であるため、図１４に示すように時刻補正後の３０分検針値ｘ２５，ｘ２６に対しては、時刻ずれフラグをセットし、「未確定」から「確定」に切り替えるとともに、エラーログに時刻ずれを記録し、さらに時刻ずれログには補正前時刻および補正後時刻を記録して、時刻ずれログを「確定」に設定する。そして、今回の時刻補正で現在時刻が３時１０分に設定されたので、時刻補正前の３時３０分、４時００分に取得して「未確定」が設定されている３０分検針値ｘ２７，ｘ２８は、時刻補正後にデータ補正部２ｊによって削除され、時刻補正後の現在時刻が３時３０分、４時００分になったときに、検針値取得部２ｆが３０分検針値ｘ２５，ｘ２６を再取得する。さらに、前回の時刻補正以降に生成されて「未確定」が設定されているログのうち、補正前時刻と補正後時刻との間に生成されたログは削除される。

次に、図１５，図１６に示すように、０時３０分〜２時００分に取得した３０分検針値ｘ２、２時３０分〜４時００分に取得した３０分検針値ｘ２１〜ｘ２４は、前回までの時刻補正によって「確定」となり、４時３０分〜６時００分に取得した３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８はまだ「未確定」である状態で、ＲＴＣ部２ｈの計時時刻が、６時５分から３時１０分に変更された場合（５分以上の時刻進みであり、且つ前回までの確定データに影響を及ぼす場合）、既に「確定」となっている３０分検針値ｘ２１〜ｘ２４の取得時刻に現在時刻が重なる。しかし、図１６に示すように、３０分検針値ｘ２１〜ｘ２４は既に「確定」となっているので、データ内容の変更は禁止されており、「確定」「未確定」のいずれが設定されているかに関わらず、データ内容の上書きは行わない。さらに、今回の時刻補正で現在時刻が３時１０分に設定されたので、時刻補正前の４時３０分〜６時００分に取得して「未確定」が設定されている３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８は、時刻補正後にデータ補正部２ｊによって削除され、時刻補正後の現在時刻が４時３０分、５時００分、５時３０分、６時００分になったときに、検針値取得部２ｆが３０分検針値ｘ２５〜ｘ２８を再取得する。また、エラーログには時刻ずれを記録し、さらに時刻ずれログには補正前時刻および補正後時刻を記録して、時刻ずれログを「確定」に設定しておく。さらに、前回の時刻補正以降に生成されて「未確定」が設定されているログのうち、補正前時刻と補正後時刻との間に生成されたログは削除される。

このように、時刻補正を行った後の３０分検針値ｘ２は、「確定」であればデータ内容の上書きを行わず、「未確定」であれば重複データを削除することで、欠測データの生成を最小限に抑えており、時刻補正によって時刻ずれが検知された場合でも、欠測データの発生率を抑えることができる。

次に、停復電時における積算電力量の取得処理について、図１７を用いて説明する。まず、停復電検出部２ｍは、電力線Ｌｂから供給される電力の状態を監視しており、停電検出および復電検出を行う。時刻ｔ１１において停電が検出されると、検針値取得部２ｆは、ＲＡＭ２１内の１分検針値ｘ１の最終レコードｘ１１をＥＥＰＲＯＭ２２に格納して停電時検針値（欠測データでも可）として保持し（または、ＲＡＭ２１内の瞬時検針値ｘの最終レコードをＥＥＰＲＯＭ２２に格納して停電時検針値（欠測データでも可）として保持してもよい）、さらには停電時刻もＥＥＰＲＯＭ２２に保持しておく。停電期間Ｔａにおいて、ＲＴＣ部２ｈは、子機２に内蔵された図示しないバックアップ電源によって計時動作を継続し、図１７ではＲＴＣ部２ｈのバックアップ電源による計時期間Ｔｒが停電期間Ｔａの全期間をカバーしており、ＲＴＣ部２ｈは、停電期間Ｔａにおいても時刻喪失を生じることなく正常な時刻を計時している。

そして、停復電検出部２ｍが時刻ｔ１２で復電を検出すると、検針値取得部２ｆは、ＲＴＣ部２ｈが正常であって時刻喪失を発生していないことを確認した後に、１分検針値ｘ１、３０分検針値ｘ２の取得を開始し、記憶部２ｇへ検針値を格納する。復電後において１分検針値ｘ１、３０分検針値ｘ２の最初の格納時には、情報設定部２ｋが、各検針値に対して復電フラグをセットする。さらに情報設定部２ｋは、ＥＥＰＲＯＭ２２を参照して停電時刻および停電時検針値を認識するとともに、復電時刻、および復電後に最初に取得される１分検針値ｘ１２（復電時検針値（欠測データでも可））を認識しており（または、復電後に最初に取得される瞬時検針値ｘを復電時検針値としてもよい）、停電時刻および停電時検針値、復電時刻および復電時検針値を停復電ログに記録してＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。なお、この格納時点では、停復電ログは「未確定」が設定されてログ内容の変更が許可されており、次回の時刻補正時に「確定」が設定されて当該記録したログ内容の変更を禁止し、ログ内容を確定させる。また、検針値取得部２ｆは、停電期間Ｔａ中に検針時刻ｔ１がある場合、そのときの３０分検針値ｘ２は停電時検針値（ｘ１１）と同じ値に設定して補完し、その計器ＩＤは停電前の最後の３０分検針値ｘ２１の計器ＩＤを使用する。

次に、ＲＴＣ部２ｈが停電期間中に時刻喪失を発生し、復電以降にＲＴＣ部２ｈが計時する時刻が正常でない場合の処理について図１８を用いて説明する。まず、停復電検出部２ｍが、時刻ｔ１１において停電を検出すると、検針値取得部２ｆは、ＲＡＭ２１内の１分検針値ｘ１の最終レコードｘ１１をＥＥＰＲＯＭ２２に格納して停電時検針値（欠測データでも可）として保持し（または、ＲＡＭ２１内の瞬時検針値ｘの最終レコードをＥＥＰＲＯＭ２２に格納して停電時検針値（欠測データでも可）として保持してもよい）、さらには停電時刻もＥＥＰＲＯＭ２２に保持しておく。停電期間Ｔａにおいて、ＲＴＣ部２ｈは、子機２に内蔵された図示しないバックアップ電源によって計時動作を継続し、図１８では停電期間Ｔａの途中でバックアップ電源の供給能力が低下し、ＲＴＣ部２ｈのバックアップ電源による計時期間Ｔｒが停電期間Ｔａの後半をカバーしておらず、ＲＴＣ部２ｈは、停電期間Ｔａにおいて時刻喪失を生じて正常な時刻を計時することができなくなっている。

そして、停復電検出部２ｍが時刻ｔ１２で復電を検出すると、検針値取得部２ｆは、ＲＴＣ部２ｈが正常でなく、時刻喪失を発生していることを確認した後に、３０分検針値ｘ２の取得を停止し、５分検針値ｘ３の取得を開始し、さらにはＲＴＣ部２ｈでは、復電を検出した時点を特定の初期時刻（例えば、２００８年１月１日０時０分０秒）に設定して、以降の計時を開始する。５分検針値ｘ３としては、図４に示すＴ_４秒（第３の所定時間であり、本実施形態では５分）毎に、過去１分間に取得した１分検針値ｘ１のうち、最新の正常な１分検針値ｘ１が取得されて、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納される。過去１分間に取得した１分検針値ｘ１に正常なデータがない場合は、５分検針値ｘ３の検針時刻から１分後までに正常な１分検針値ｘ１を取得した時点で、当該取得した１分検針値ｘ１を５分検針値ｘ３としてＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。さらに、検針時刻から１分後までの間に正常な１分検針値ｘ１がない場合は、欠測データを５分検針値ｘ３としてＥＥＰＲＯＭ２２に格納する。

この５分検針値ｘ３は、図１９に示すＥＥＰＲＯＭ２２内の５分検針値テーブルＴＢ４に、検針値の格納順序を示すためのｉｎｄｅｘや、フラグレジスタの値に対応して格納される。また、ｉｎｄｅｘの代わりに検針値の取得時刻を格納してもよい。ここで、５分検針値ｘ３は、後述の３０分検針値ｘ２の復元時に許容される時刻ずれ誤差の許容範囲（５分）と、ＥＥＰＲＯＭ２２の書込保証回数（例えば、１分毎に取得してもよいが、ＥＥＰＲＯＭ２２への書き込み回数が増えて、ＥＥＰＲＯＭ２２の寿命が子機２の動作保証年数（例えば１０年）を満足しない虞がある）とを考慮して、５分毎の取得に設定されている。

復電後において１分検針値ｘ１、５分検針値ｘ３の最初の格納時には、情報設定部２ｋが、各検針値に対して復電フラグをセットする。さらに情報設定部２ｋは、ＥＥＰＲＯＭ２２を参照して停電時刻および停電時検針値を認識するとともに、復電後の最初の補正時刻ｔ１３に補正されたＲＴＣ部２ｈの計時時刻から時刻未設定期間Ｔｂ（この期間Ｔｂは、復電後のＲＴＣ部２ｈによって計時されている）を引いた時刻を復電時刻ｔ１２とし、さらに復電後に最初に取得される１分検針値ｘ１２を復電時検針値（欠測データでも可）として認識する（または、復電後に最初に取得される瞬時検針値ｘを復電時検針値としてもよい）。そして情報設定部２ｋは、復電後の最初の補正時刻ｔ１３にて、停電時刻および停電時検針値、復電時刻および復電時検針値を停復電ログに記録してＥＥＰＲＯＭ２２に格納するとともに、停復電ログに「確定」を設定して、当該記録したログ内容の変更を禁止し、ログ内容を確定させる。

５分検針値ｘ３の取得処理は、復電検出時刻ｔ１２から復電後の最初の時刻補正を行う補正時刻ｔ１３までの時刻未設定期間Ｔｂは継続し、この５分検針値ｘ３を用いて時刻未設定期間Ｔｂにおける３０分検針値ｘ２の復元を行う。この復元処理は、５分検針値テーブルＴＢ４に格納した全ての５分検針値ｘ３のうち、時刻未設定期間Ｔｂ内で最初の検針時刻ｔ１に近い５分検針値ｘ３を検索し、この５分検針値ｘ３を時刻未設定期間Ｔｂ内で最初の検針時刻ｔ１における３０分検針値ｘ２に設定する。次に、５分検針値テーブルＴＢ４において、当該設定された５分検針値ｘ３から６レコード分だけ時間が進む方向（すなわち、３０分進んだ方向）に格納された５分検針値ｘ３を、時刻未設定期間Ｔｂ内で次の検針時刻ｔ１における３０分検針値ｘ２に設定する。以降は、上記処理を繰り返すことで、時刻未設定期間Ｔｂにおける３０分検針値ｘ２が復元される。このように、停電中に時刻喪失を発生した場合でも、５分検針値ｘ３を用いて時刻未設定期間ｔｂ中の３０分検針値ｘ２を復元できるので、欠測データの発生率をさらに抑えることができる。

また、検針値取得部２ｆは、停電期間Ｔａ中に検針時刻ｔ１がある場合、そのときの３０分検針値ｘ２は停電時検針値（ｘ１１）と同じ値に設定して補完し、その計器ＩＤは停電前の最後の３０分検針値ｘ２１の計器ＩＤを使用する。したがって、停電が発生した場合でも、停電時刻における３０分検針値ｘ２を用いて停電期間中の検針時刻ｔ１における３０分検針値ｘ２の補完を行うので、停電期間Ｔａ中における欠測データの発生を防止できる。

また、上記５分検針値ｘ３を用いた３０分検針値ｘ２の復元処理は、子機２の初回起動時にも行われ、図１８における復電時刻ｔ１２が、子機２の初回電源投入時刻に相当し、初回電源投入時刻ｔ１２から、最初の補正時刻ｔ１３までの時刻未設定期間Ｔｂにおける３０分検針値ｘ２が、上記同様に復元される。したがって、子機２の初回起動後の欠測データの発生率を抑えることができる。

次に、電力線Ｌｂから負荷１０への電路を導通・遮断するために設けた開閉器４のオン・オフ動作について説明する。まず、子機２は、サーバ８から親機１を介して、オン要求コマンドまたはオフ要求コマンドを受信すると、要求コマンドに応じて開閉器４をオン・オフ制御する。また、子機２は、ユーザが保守端末ＨＴを操作して、オン要求コマンドまたはオフ要求コマンドの無線信号を送信した場合も、要求コマンドに応じて開閉器４をオン・オフ制御する。

しかし、電力線Ｌｂから開閉器４を介して負荷１０へ負荷電流が供給されている状態で、開閉器４をオフすると、負荷電流が大きい場合には接点溶着等が生じて、開閉器４が故障する虞がある。そこで本実施形態では、子機２が、瞬時検針値テーブルＴＢ１に格納された瞬時検針値ｘに基づいて負荷電流を算出し、負荷電流が閾値未満であれば開閉器４のオフ制御を実行し、負荷電流が閾値以上であれば開閉器４のオフ制御を実行しない。

したがって、子機２は、開閉器４を流れる負荷電流が大きく、負荷電流が閾値以上の場合、開閉器４のオフ制御を行わないので、開閉器４の接点溶着等の不具合を防止でき、システムの信頼性が向上する。また、開閉器４の状態変化は子機２からサーバ８にも通知され、サーバ８を管理する電力会社において各需要家（住戸）への給電の開始と停止とを管理することが可能になる。また、サーバ８を管理する電力会社が、サーバ８からオン要求コマンド、オフ要求コマンドを子機２へ送信することで、各需要家（住戸）への給電の開始と停止とを制御することも可能である。

上述の実施形態では、親機１を１台用いた構成を例示しているが、複数台の親機１を用いて、複数台の親機１が、配下の子機２の３０分検針値ファイルをサーバ８へ各々通知する構成でもよく、複数台の親機１を同一のＰＬＣ伝送路に接続する場合には、配下の全子機２へ検針要求を送信する周期を、１台の親機１を用いる場合よりも長く設定することで、親機１同士の通信の衝突を防止する。

実施形態の遠隔検針システムの構成を示す図である。 同上の子機のブロック構成を示す図である。 同上の子機の記憶部の構成を示す図である。 同上の子機による計測データの取得処理を示す図である。 同上の瞬時検針値テーブルの構造を示す図である。 同上の１分検針値テーブルの構造を示す図である。 同上の３０分検針値の取得処理を示す図である。 同上の３０分検針値テーブルの構造を示す図である。 同上の時刻遅れ発生時の検針値取得処理のデータの流れを示す図である。 同上の時刻遅れ発生時の３０分検針値テーブルのデータを示す図である。 同上の時刻遅れ発生時の検針値取得処理のデータの流れを示す図である。 同上の時刻遅れ発生時の３０分検針値テーブルのデータを示す図である。 同上の時刻進み発生時の検針値取得処理のデータの流れを示す図である。 同上の時刻進み発生時の３０分検針値テーブルのデータを示す図である。 同上の時刻進み発生時の検針値取得処理のデータの流れを示す図である。 同上の時刻進み発生時の３０分検針値テーブルのデータを示す図である。 同上の停復電時に時刻喪失がない場合の検針値取得処理のデータの流れを示す図である。 同上の停復電時に時刻喪失がある場合の検針値取得処理のデータの流れを示す図である。 同上の５分検針値テーブルの構造を示す図である。

符号の説明

１ 親機
２ 子機
３ 電力計測装置
４ 開閉器
５ モデム
６ カプラ
７ ブレーカ
８ サーバ
１０ 負荷
Ｔｒ トランス
Ｌｂ 電力線
ＮＴ 広域情報通信網
ＨＴ 保守端末

Claims (5)

1. 幹線から複数に分岐させた系統ごとにそれぞれ幹線の電圧を降圧して二次側に接続された電力線を通して負荷に給電する複数個の降圧トランスと、各降圧トランスの二次側の電力線に接続されて負荷での使用電力を監視する複数台の電力計測装置から電力量の計測データをそれぞれ取得する複数台の子機と、子機との間で電力線を含む通信路を通して電力線搬送通信による通信を行って子機から計測データを取得する親機と、親機との間で広域情報通信網を含む通信路を通して通信を行うことにより親機が取得した計測データを取得するサーバとを備え、
   子機は、時刻を計時するとともに、第１の所定時間、および第１の所定時間より長い第２の所定時間を計時する計時手段を具備しており、第１の所定時間毎に電力計測装置から取得した第１の計測データを記憶し、第２の所定時間間隔で設定された検針時刻になったときに、検針時刻から規定時間前までの間に取得した第１の計測データのうち、検針時刻に最も近い正常な第１の計測データを第２の計測データとして記憶し、検針時刻から規定時間前までの間に取得した第１の計測データに正常なデータがない場合は、検針時刻から規定時間後までの間に正常な第１の計測データを取得した時点で、当該取得した第１の計測データを第２の計測データとして記憶し、第２の計測データをサーバへ送信する
   ことを特徴とする遠隔検針システム。
2. 前記子機は、当該子機において発生した事象を記録するログを生成して記憶し、第２の計測データおよびログを記憶してから前記計時手段が計時する時刻を再設定する時刻補正が行われるまでは、当該記憶している第２の計測データおよびログに対して内容の変更を許可する未確定を示す情報を設定し、時刻補正後は、未確定を示す情報を設定されている第２の計測データおよびログに対して内容の変更を禁止する確定を示す情報に変更し、時刻補正時に規定時間以上の時刻ずれを検知した場合、時刻ずれが発生したことを示す情報を設定する情報設定手段を具備することを特徴とする請求項１記載の遠隔検針システム。
3. 前記子機は、時刻補正時に規定時間以上の時刻ずれを検知し、時刻補正前に前記計時手段が計時している時刻と時刻補正後に計時手段が計時している時刻との間に、第２の計測データをまだ記憶していない検針時刻が存在している場合、当該検針時刻における第２の計測データを欠測データとして記憶し、時刻補正前に計時手段が計時している時刻と時刻補正後に計時手段が計時している時刻との間に、既に第２の計測データを記憶している検針時刻、または既にログを生成した時刻が存在している場合、当該第２の計測データおよびログに対して未確定を示す情報が設定されておれば、当該第２の計測データおよびログを削除することを特徴とする請求項２記載の遠隔検針システム。
4. 前記子機は、停電および復電を検知する停復電検出手段を具備しており、停復電検出手段が停電を検知すると、停電時の時刻および当該停電時刻における第１の計測データを不揮発性メモリに格納し、停復電検出手段が復電を検知したときに前記計時手段が時刻喪失を生じることなく正常な時刻を計時していると判断すれば、停電時の時刻および当該停電時刻における第１の計測データと、復電時の時刻および当該復電時刻における第１の計測データとを停復電ログに記憶し、さらに停電時刻と復電時刻との間の停電期間中に検針時刻が存在している場合、不揮発性メモリに格納した停電時刻における第１の計測データを用いて停電期間中の検針時刻における第２の計測データの補完を行うことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の遠隔検針システム。
5. 前記子機は、停復電検出手段が復電を検知したときに前記計時手段が時刻喪失を生じて正常な時刻を計時していないと判断すれば、第２の計測データの前記記憶処理を停止して、第３の所定時間毎に最新の正常な第１の計測データを第３の計測データとして記憶し、復電後に前記計時手段が計時する時刻を再設定する時刻補正が行われた後、停電時の時刻および当該停電時刻における第１の計測データと、復電時の時刻および当該復電時刻における第１の計測データとを停復電ログに記憶するとともに、第３の計測データを用いて復電時から時刻補正が行われた時点までの検針時刻における第２の計測データの復元を行い、当該復元後は、第３の計測データの前記記憶処理を停止して、第２の計測データの前記記憶処理を開始し、さらに停電時刻と復電時刻との間の停電期間中に検針時刻が存在している場合、不揮発性メモリに格納した停電時刻における第１の計測データを用いて停電期間中の検針時刻における第２の計測データの補完を行うことを特徴とする請求項４記載の遠隔検針システム。

Images