JP2010532073A - 街路灯の故障を検出する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (32)
- AC電源(10)に共通に接続可能な複数の街路灯(20)のうちの、少なくとも1つの街路灯の故障を検出するデバイス(100)であって、
前記AC電源によって前記複数の街路灯へと供給された、合計の有効電力(Pt)を示す有効電力測定値(P)を取得するための手段(120)と、
前記AC電源によって前記複数の街路灯へと供給された、合計の無効電力(Qt)を示す無効電力測定値(Q)を取得するための手段(130)と、
前記取得された有効電力測定値(P)の変動(ΔP)を検出するための手段(140)と、
前記取得された無効電力測定値(Q)の変動(ΔQ)を検出するための手段(150)と、
前記取得された有効電力測定値(P)と前記取得された無効電力測定値(Q)とにおいて前記検出された変動(ΔP,ΔQ)に基づいて、少なくとも1つの前記街路灯の故障が発生したかどうかを判定するための、故障判定手段(300)と、
を備えることを特徴とするデバイス。 - 前記故障判定手段(300)は、前記取得された有効電力測定値(P)が減少したことが検出され、かつ前記取得された無効電力測定値(Q)が増加したことが検出された場合に、ショートによるランプの故障を判定する(910,S243)ように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。
- 前記故障判定手段(300)は、前記取得された有効電力測定値(P)が減少したことが検出され、かつ前記取得された無効電力測定値(Q)が減少したことが検出された場合に、ランプのオープン故障を判定する(920,S246)ように構成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のデバイス。
- 前記故障判定手段(300)は、前記取得された無効電力測定値(Q)が増加したことが検出され、かつ前記取得された有効電力測定値(P)が変動しないことが検出された場合に、切断されたコンデンサによるランプの故障を判定する(930,S263)ように構成されていることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記故障判定手段(300)は、前記取得された有効電力測定値(P)が減少と増加とを繰り返したことが検出され、かつ前記取得された無効電力測定値(Q)が増加と減少とを繰り返したことが検出された場合に、ランプサイクリング故障を判定する(940,S267)ように構成されていることを特徴とする、請求項1乃至4の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記有効電力測定値を取得するための手段(120)は、前記複数の街路灯へと供給された特定の有効エネルギー量をそれぞれが示す有効エネルギーパルス(EPp)を生成するための生成手段(220)を備えることを特徴とする、請求項1乃至5の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記有効電力値を取得するための手段(120)は、前記有効電力測定値(P)として、前記生成されたn個の前記有効エネルギーパルス(EPp)の周波数(n/ΔT1)を判定するための手段(240)を備え、
nは、時間間隔(ΔT1)においてカウントされた前記有効エネルギーパルス(EPp)の数であることを特徴とする、請求項6に記載のデバイス。 - 前記有効電力値を取得するための手段(120)は、前記有効電力測定値(P)として、前記生成された連続する前記有効エネルギーパルス(EPp)の間の時間間隔(ΔT2)を判定するための手段(240)を備えることを特徴とする、請求項6に記載のデバイス。
- 前記無効電力値を取得するための手段(130)は、前記複数の街路灯へと供給された特定の無効エネルギー量をそれぞれが示す無効エネルギーパルス(EPq)を生成するための生成手段(230)を備えることを特徴とする、請求項1乃至8の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記無効電力値を取得するための手段(130)は、前記無効エネルギー測定値(Q)として、前記生成されたn個の前記無効エネルギーパルス(EPq)の周波数(n/ΔT1)を判定するための手段(250)を備え、
nは、時間間隔(ΔT1)においてカウントされた前記無効エネルギーパルス(EPq)の数であることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。 - 前記無効電力値を取得するための手段(130)は、前記無効電力測定値(Q)として、前記生成された連続する前記無効エネルギーパルス(EPq)の間の時間間隔(ΔT2)を判定するための手段(250)を備えることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 前記有効エネルギーパルスを生成するための生成手段(220)と、前記無効エネルギーパルスを生成するための生成手段(230)とのうちの少なくとも一方は、エネルギー測定集積回路(55)を用いて実現されることを特徴とする、請求項6乃至11の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記AC電源の供給電圧を示す測定値(Vm)を検出するための電圧検出手段(420;430)と、
前記AC電源の供給電圧を示す前記検出された測定値(Vm)に基づいて、前記取得された有効電力測定値(P)と前記取得された無効電力測定値(Q)との少なくとも一方を調整するための、電力測定値調整手段(420;430)と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至12の何れか1項に記載のデバイス。 - 前記電力測定値調整手段(420;430)は、前記複数の街路灯の非線形挙動を考慮することが可能な所定の正規化機能に基づいて、前記有効電力測定値(P)と前記無効電力測定値(Q)との少なくとも一方を正規化するように構成されていることを特徴とする、請求項13に記載のデバイス。
- 前記電力測定値調整手段(420;430)は、前記AC電源の供給電圧を示す前記検出された測定値(Vm)と、定格供給電圧(Vr)との比の平方によって、前記有効電力測定値(P)と前記無効電力測定値(Q)との少なくとも一方を正規化するように構成されていることを特徴とする、請求項13又は14に記載のデバイス。
- 前記取得された有効電力測定値(P)の変動(ΔP)を検出するための前記手段(140)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の変動(ΔQ)を検出するための前記手段(150)は、
有効電力測定基準値(Pref)及び/又は無効電力測定基準値(Qref)からの、前記取得された有効電力測定値(P)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の偏差に基づいて、前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値の前記変動(ΔP;ΔQ)を検出するように構成された比較手段(625;635)を備えることを特徴とする、請求項1乃至15の何れか1項に記載のデバイス。 - 前記取得された有効電力測定値(P)の変動(ΔP)を検出するための前記手段(140)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の変動(ΔQ)を検出するための前記手段(150)は、
過去に取得された複数の値についての前記有効電力測定値(P)及び/又は前記無効電力測定値(Q)の平均値(Pavg;Qavg)を取得するように構成され、かつ前記取得された平均値(Pavg;Qavg)に基づいて、前記有効電力測定基準値(Pref)及び/又は前記無効電力測定基準値(Qref)を調整するように構成された補正手段(620;630)をさらに備えることを特徴とする、請求項16に記載のデバイス。 - 前記補正手段(620;630)は、
過去の前記有効電力測定値(Pk)及び/又は前記無効電力測定値(Qk)を、それぞれの前記電力測定値が取得された時に印加されていた前記AC電源の供給電圧(Vm)に従って、少なくとも2つのグループ(a,…,h)にグループ化し、
それぞれの前記グループ(a,…,h)について、過去の前記有効電力測定値(Pk)及び/又は前記無効電力測定値(Qk)の、それぞれのグループ平均値((Pavga;Qavga),…,(Pavgh;Qavgh))を取得し、
それぞれの前記電力測定値が取得された時に印加されていた前記AC電源の供給電圧(Vm)に従って、複数の前記有効電力測定基準値及び/又は前記無効電力測定基準値の、それぞれのグループ基準値((Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))を取得し、
前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値が取得された時に印加されていたAC電源の供給電圧に関連する、過去の前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定基準値の前記グループ平均値((Pavga;Qavga),…,(Pavgh;Qavgh))に基づいて、前記取得されたグループ基準値((Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))を調整するようにさらに構成され、
前記比較手段(625;635)は、前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値が取得された時に印加されていた前記AC電源の供給電圧に関連する前記グループ基準値((Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))からの、前記取得された有効電力測定値(P)及び/又は無効電力測定値(Q)の偏差に基づいて、前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値の前記変動を検出するようにさらに構成されている
ことを特徴とする、請求項17に記載のデバイス。 - 前記補正手段(620;630)は、
前記検出されたAC電源の供給電圧(Vm)と、定格供給電圧(Vr)との比に対応する値によって、過去の連続する複数の前記有効電力測定値(P)及び/又は前記無効電力測定値(Q)のそれぞれを正規化し、
前記正規化された有効電力測定値(P)及び/又は無効電力測定値(Q)に基づいて、前記平均値を取得する
ように構成されていることを特徴とする、請求項17又は18に記載のデバイス。 - 前記比較手段(625,320,330;635,350,360)は、前記変位を閾値(Pthr−,Pthr+;Qthr−,Qthr+)に対して比較することによって、前記有効電力測定値(P)及び/又は前記無効電力測定値(Q)の前記変動を検出するように構成されていることを特徴とする、請求項16乃至19の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記取得された有効電力測定値(P)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の変動を検出するための前記手段(140,320,330;150,350,360)は、
第1の閾値(Pthr−;Qthr−)に対して、及び前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値(Pthr+;Qthr+)に対して、前記偏差を比較し、
前記偏差が前記第1の閾値を下回る場合には負の変動を検出し、前記偏差が前記第2の閾値を上回る場合には正の変動を検出し、前記偏差が前記第1の閾値を上回りかつ前記第2の閾値を下回る場合には変動がないことを検出する
ように構成されていることを特徴とする、請求項16乃至20の何れか1項に記載のデバイス。 - 前記取得された有効電力測定値(P)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の変動を検出するための前記手段(140,320,330;150,350,360)は、
前記有効電力測定基準値及び/又は前記無効電力測定基準値(Pref;Qref)に関して、過去に取得された複数の値についての前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値(P;Q)の平均値(Pavg;Qavg)を取得するために用いられた、前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値の分布を評価することによって、又は、
前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値が取得された時に印加されていた前記AC電源の供給電圧に関連する前記グループ基準値((Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))に関して、前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値が取得された時に印加されていた前記AC電源の供給電圧に関連する、過去の前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値のグループ(a,…,h)の値の分布を評価することによって、
前記閾値(Pthr−,Pthr+;Qthr−,Qthr+)のうち少なくとも1つを調整するように構成されていることを特徴とする、請求項20又は21に記載のデバイス。 - 前記平均値は移動平均値であることを特徴とする、請求項17乃至22の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記補正部(620;630)は、前記取得された平均値(Pavg;Qavg)と、以前の前記有効電力測定基準値及び/又は前記無効電力測定基準値(Pref;Qref)とに基づいて、前記有効電力測定基準値及び/又は前記無効電力測定基準値(Pref;Qref)を調整するように構成されていることを特徴とする、請求項17乃至23の何れか1項に記載のデバイス。
- 前記取得された有効電力測定値(P)の変動(ΔP)を検出するための手段(140)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の変動(ΔQ)を検出するための手段(150)は、
前記故障判定手段(300)が故障が発生したと検出した過去の前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値(P;Q)が、前記取得された平均値((Pavg;Qavg),(Pavga;Qavga),…,(Pavgh;Qavgh))に表されないように構成された、規則的でない電力測定値を制止するための手段(622,623;632,633)をさらに備えることを特徴とする、請求項17乃至24の何れか1項に記載のデバイス。 - 前記取得された有効電力測定値(P)の変動を検出するための手段(140)及び/又は前記取得された無効電力測定値(Q)の変動を検出するための手段(150)は、
前記平均値((Pavg;Qavg),(Pavga;Qavga),…,(Pavgh;Qavgh))、前記基準値((Pref;Qref),(Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))、又は、前記第1の閾値(Pthr−;Qthr−)と前記第2の閾値(Pthr+;Qthr+)とのうちの少なくとも一方を、前記検出されたAC電源の供給電圧(Vm)と定格供給電圧(Vr)との比に対応する測定値を用いて乗算することにより調整するように構成されていることを特徴とする、請求項16乃至25の何れか1項に記載のデバイス。 - 前記補正手段(620;630)は、過去の前記取得された有効電力測定値及び/又は無効電力測定値(P;Q)と、少なくとも1つの前記基準値((Pref;Qref),(Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))との少なくとも一方を、前記複数の街路灯が前記AC電源から電力を受信していない間に維持するように構成されていることを特徴とする、請求項17乃至26の何れか1項に記載のデバイス。
- ウォームアップのために前記街路灯によって必要とされる期間の間と、前記複数の街路灯が前記AC電源からの電力を受け取っていない期間の間との少なくとも一方において、前記補正手段が前記平均値を更新することを妨げるための手段(622,623;632,633)を備えることを特徴とする、請求項1乃至27の何れか1項に記載のデバイス。
- ウォームアップのために前記街路灯によって必要とされる期間の間に、前記街路灯の故障の検出を妨げるための手段(390)を備えることを特徴とする、請求項1乃至28の何れか1項に記載のデバイス。
- 始動準備中に、過去の前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値のそれぞれのグループと、それぞれのグループ平均値とが、それぞれのグループ基準値((Prefa;Qrefa),…,(Prefh;Qrefh))を取得するように、過去の前記有効電力測定値及び/又は前記無効電力測定値のグループ(a,…,h)の値と、それぞれのグループ平均値((Pavga;Qavga),…,(Pavgh;Qavgh))とを初期化する工程を実行するように構成されていることを特徴とする、請求項1乃至29の何れか1項に記載のデバイス。
- AC電源(10)に共通に接続された複数の街路灯のうちの、少なくとも1つの街路灯(20)の故障を検出する方法であって、
前記AC電源から前記複数の街路灯へと電力を供給する工程と、
前記AC電源によって前記複数の街路灯へと供給された、合計の有効電力(Pt)を示す有効電力測定値(P)を取得する工程と、
前記AC電源によって前記複数の街路灯へと供給された、合計の無効電力(Qt)を示す無効電力測定値(Q)を取得する工程と、
前記取得された有効電力測定値(P)の変動(ΔP)を検出する工程と、
前記取得された無効電力測定値(Q)の変動(ΔQ)を検出する工程と、
前記検出された変動(ΔP,ΔQ)に基づいて、少なくとも1つの前記街路灯の故障が発生したかどうかを判定する工程と、
を含むことを特徴とする方法。 - プロセッサ又はマイクロコントローラのプログラムメモリに読み込まれた時に、AC電源に共通に接続された複数の街路灯のうちの、少なくとも1つの街路灯の故障を検出するための請求項31に記載の方法を、前記プロセッサ又は前記マイクロコントローラに実行させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
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