JP2013042498A

JP2013042498A - 光ファイバ・インターフェースを有するメーター

Info

Publication number: JP2013042498A
Application number: JP2012177636A
Authority: JP
Inventors: Richard Ree Bradley; ブラッドリー・リチャード・リー
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2013-02-28
Also published as: EP2559969A2; CA2785145A1; NZ601719A; BR102012020443A2; AU2012211430A1; US20130046494A1

Abstract

【課題】光ファイバ・インターフェースを有するメーターのメーター、システム、および方法を提供する。
【解決手段】メーター１０６は、１または複数の計量センサ、非絶縁型電源、プロセッサ、および光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースを含み、プロセッサは、１または複数の計量センサと光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースとに動作可能に接続され、非絶縁型電源は、プロセッサ、１または複数の計量センサ、およびネットワーク・インターフェースが用いる任意の電力を供給し、光ファイバ・ケーブル部分は、メーター１０６をネットワーク１１０に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ファイバ・インターフェースを有するメーターに関する。

現在、エネルギー収益メーターには、プロセッサの形態で知能が組み込まれていることが多い。これらのいわゆる「スマート・メータ」は、他のメーター、コンピューティング・デバイス、およびシステムと、ネットワークを介して通信することができる。場合によっては、これらの通信は、有線（光ファイバを含む）ネットワークを介して行なわれる。これまで、ほとんどのスマート・メータでは、絶縁型電源を用いて、計量したエネルギーからメーターのエレクトロニクスを電気絶縁していた。非絶縁型電源（たとえば変圧器または変流器）が、計量センサへの入力を計量するために用いられている。したがって、多くの場合、スマート・メータにおいては２つのタイプの電源が必要とされている。さらに、光ファイバ・ケーブルの進歩によって、ケーブルを家庭または敷地まで延ばすことが可能になっており、そのため、１本または非常に少数のファイバを介して通信および娯楽が提供されている。スマート・メータをこれらのファイバを介して通信するように構成することも、メーターをファイバに接続すれば可能であり、このような接続によってネットワークをメーターから電気的に絶縁することができる。

米国特許第６，１２４，８０６号明細書

したがって、当該技術分野に存在する課題（そのうちの一部は前述した）を打開する装置、システム、および方法が求められている。

本明細書で説明するのは、光ファイバ・インターフェースを有するメーター、このようなメーターを用いるシステム、および使用方法の実施形態である。

メーターの一実施形態は、１または複数の計量センサと、非絶縁型電源と、プロセッサと、光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースと、を含み、プロセッサは、１または複数の計量センサと光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースとに動作可能に接続され、非絶縁型電源は、プロセッサ、１または複数の計量センサ、およびネットワーク・インターフェースが用いる任意の電力を供給し、光ファイバ・ケーブル部分は、メーターをネットワークに接続するために用いられる。

本発明の別の態様にはシステムが含まれている。システムの一実施形態はネットワークおよびメーターを含んでいる。メーターはさらに、１または複数の計量センサと、非絶縁型電源と、プロセッサと、光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースと、からなり、プロセッサは、１または複数の計量センサと光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースとに動作可能に接続され、非絶縁型電源は、プロセッサ、１または複数の計量センサ、およびネットワーク・インターフェースが用いる任意の電力を供給し光ファイバ・ケーブル部分は、メーターをネットワークに接続するために用いられる。

さらに別の態様においては、方法が記載されている。方法の一実施形態には、メーターをネットワークに接続することであって、ネットワークの少なくとも一部には光ファイバ・ケーブルが含まれる、接続すること、が含まれている。メーターは、１または複数の計量センサ、非絶縁型電源、プロセッサ、およびネットワーク・インターフェースからなる。プロセッサは、１または複数の計量センサと光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースとに動作可能に接続され、非絶縁型電源は、プロセッサ、１または複数の計量センサ、およびネットワーク・インターフェースが用いる任意の電力を供給し、光ファイバ・ケーブル部分は、メーターをネットワークに接続するために用いられる。

さらなる優位性は、以下に続く説明に部分的に記載されているか、または実施することによって習得される場合がある。優位性は、特に添付の請求項に示される要素および組み合わせによって実現および達成される。当然のことながら、前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも単に典型的で説明的なものであり、これらの説明は、特許請求されている通り、限定するものではない。

添付図面は、本明細書に取り入れられて本明細書の一部を構成するものであるが、実施形態を例示し、説明とともに、方法およびシステムの原理を説明する役目を果たすものである。

典型的な公共分配システムの部分の単一線ブロック図である。本発明の一実施形態による三相、４線式（位相Ａ、Ｂ、Ｃ、および中性Ｎ）配電システムの一部の典型的な詳細説明図である。本発明の実施形態を実施するために用いることができるメーターの非限定の実施形態の概略ブロック図を例示する図である。本発明の一実施形態によりメーター・エレクトロニクスとして動作することができる実体のブロック図を例示する図である。本発明の実施形態を実施する方法に対して行なっても良い動作を例示するフローチャートである。

本方法およびシステムを開示して説明する前に、本方法およびシステムは、具体的な合成方法、具体的な構成部品、または特定の組成物に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で用いる専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためであり、限定することは意図されていないことを理解されたい。

明細書および添付の請求項で用いる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないと示される場合を除いて、複数形の指示物を含む。本明細書では、範囲を、「およそ」ある特定の値より、および／または「およそ」別の特定の値までと示す場合がある。このような範囲が示された場合、そのある特定の値より、および／またはその別の特定の値までが別の実施形態に含まれている。同様に、値を、先行する「およそ」を用いて概算値として示した場合、当然のことながら、その特定の値が別の実施形態を構成している。さらに当然のことながら、各範囲の端点は、両方とも他方の端点に関連して重要な意味を持ち、また他方の端点とは独立している。

「任意的な」または「任意的に」の意味は、その後に説明される事象または状況は起きる場合もあるし起きない場合もあるということ、および説明には前記事象または状況が起きる場合と起きない場合とが含まれるということである。

本明細書の記載および請求項の全体に渡って、用語「含む」ならびに用語の変形たとえば「含んでいる」および「含む」は、「含んでいるがこれに限定されない」ことを意味し、たとえば、他の付加物、構成部品、整数、またはステップを除外することは意図されていない。「典型的な」は、「一例である」を意味し、好ましいかまたは理想的な実施形態を示すものを伝えることは意図されていない。「たとえば（Ｓｕｃｈａｓ）」は、限定的な意味では用いておらず、説明的な目的で用いている。

開示した方法およびシステムを実施するために使用可能な構成部品について開示している。これらおよび他の構成部品が本明細書において開示されており、当然のことながら、これらの構成部品の組み合わせ、部分集合、相互作用、グループなどが開示されるときには、これらの様々な個別的および集合的な組み合わせおよび並べ換えのそれぞれに具体的に言及することが明白には開示されていない場合もあるが、それぞれは、本明細書において、すべての方法およびシステムに対して具体的に検討および説明されている。これは、本出願のすべての態様（たとえば、限定することなく、開示した方法におけるステップ）に適用される。したがって、実施可能な種々の付加的なステップがある場合には、当然のことながら、これらの付加的なステップはそれぞれ、開示した方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組み合わせとともに、実施することができる。

本方法およびシステムは、以下の好ましい実施形態の詳細な説明およびそこに含まれる実施例を参照することにより、また図およびその前述および以下の説明を参照することにより、より容易に理解される場合がある。

図１を参照して、本発明の実施形態から利益を得るであろう１つのタイプのシステムの説明図を示している。図１は、典型的な公共分配システム（たとえば、配電システムなど）の部分の単一線のブロック図である。図１に示すように、公共サービスが、公共事業者１００から種々の負荷Ｌ₁〜Ｌ_n１０２に、分配システム１０４を通して提供される。一態様においては、提供される公共サービスは電力とすることができる。図１では単一線の図表として示しているが、当然のことながら、分配システム１０４は、単相および／または多相部品からなることができ、種々の電圧レベルとすることができる。負荷１０２による消費および需要は、負荷場所において収益メーターＭ₁〜Ｍ_n１０６によって測定することができる。電気メータの場合、メーター１０６は、負荷１０２に応じて単相または多相電気メータとすることができ、当業者に知られている通りである。たとえば、負荷は単相とすることができ、したがってメーター１０６は単相とすることができる。単相負荷を、分配システム１０４の異なる位相（たとえば、位相Ａ、位相Ｂ、または位相Ｃ）に接続することができる。同様に、たとえば、負荷１０２は多相負荷（たとえば三相負荷）とすることができ、メーター１０６は、負荷１０２にサービスを提供する三相を測定する三相メーターとすることができる。

一態様においては、電気メータ１０６はスマート・メータである。スマート・メータは、本明細書で説明しており、当業者に知られている通りである。以下、本明細書では、収益メーター１０６を「メーター」、「電気メータ」、および／または「スマート・メータ」と言う。これらの用語は交換可能に用いることができる。スマート・メータの１つの非限定的な例は、ＧＥＩ２１０＋ｃメーターである。これは、ゼネラル・エレクトリック・カンパニ（「ＧＥ」）（スケネタクディ（Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ）、ニューヨーク州）から入手可能である。スマート・メータの別の非限定的な例は、ＧＥＳＭ３０００メーターである（やはりＧＥから入手可能）。消費または需要情報を、公共事業者１００が、主に消費者に請求書を送るために用いる場合、その情報は、公共分配システムを計画し概略を描くなどの他の目的に対しても用いることができる。場合によっては、公共事業者１００は、メータ１０６と電子的に通信することを、多くの目的から望む。たとえば、負荷１０２に対する公共サービスのスケジューリング切断または接続、自動計測（ＡＭＲ）、負荷制限および負荷制御、自動分配およびスマート・グリッド用途、停電報告、ならびに付加サービスたとえばインターネット、映像、および音響などの提供である。前述したように、メーター１０６は、メーター１０６場所において電気パラメータ（たとえば電圧、電流、力率など）を測定するように構成することができる。これらの場合の多くにおいて、メータ１０６の構成を、通信ネットワーク１１０を通して１または複数のコンピューティング・デバイス１０８と通信するように設定することができる。通信ネットワークは、有線（光ファイバを含む）、無線、または有線および無線の組み合わせとすることができ、当業者に知られている通りである。一態様においては、ネットワーク１１０は、高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワークである。ＡＭＩが指すシステムは、エネルギー使用量を測定、収集、および分析するとともに、高性能装置（たとえば電力メーター、ガス・メータ、水道メータなど）とのやり取りを、種々の通信媒体を通して、要求に応じて（オン・デマンドで）または予め定められたスケジュールで行なうシステムである。このインフラストラクチャには、ハードウェア、ソフトウェア、通信、消費者エネルギー・ディスプレイおよびコントローラ、顧客関連のシステム、メーター・データ管理（ＭＤＭ）ソフトウェア、供給業者、およびネットワーク分配ビジネス・システムなどが含まれる。測定装置（たとえば、メーター１０６）とビジネス・システムとの間のネットワーク１１０によって、顧客、供給業者、公益事業会社、およびサービス事業者に対して情報の収集および配布を行なうことができる。この結果、これらのビジネスは、需要応答ソリューション、製品、およびサービスに関与するかまたはこれらを提供することができる。情報を顧客に提供することによって、システムは、エネルギー使用量を顧客の通常の消費パターンから変更することを助ける。変更は、価格の変動に応じて行なわれるか、またはピーク需要期間もしくは卸売価格が上昇した時にもしくは運用システムの信頼性が低い間に、エネルギー使用量を下げて使用することを促すようにデザインされた動機付けとして行なわれる。一態様においては、ネットワーク１１０には、スマート・グリッド・ネットワークの少なくとも一部が含まれる。一態様においては、ネットワーク１１０は、以下のうちの１または複数のうちの１または複数を用いる。ＷＰＡＮ（たとえば、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(商標））、ＬＡＮ／ＷＬＡＮ（たとえば、８０２．１１ｎ、マイクロ波、レーザなど）、ＷＭＡＮ（たとえば、ウィマックス（ＷｉＭａｘ）など）、ＷＡＮ／ＷＷＡＮ（たとえば、ＵＭＴＳ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ(商標)、ＣＤＰＤ、モビテックス（Ｍｏｂｉｔｅｘ）、ＨＳＤＰＡ、ＨＳＵＰＡ、３Ｇなど）、ＲＳ２３２、ＵＳＢ、ファイヤーワイヤー（Ｆｉｒｅｗｉｒｅ）、イーサネット(商標）、無線ＵＳＢ、セルラー、オープンハン（ＯｐｅｎＨＡＮ）、電力線搬送（ＰＬＣ）、電力線上ブロードバンド（ＢＰＬ）など。

一態様においては、メーター１０６は、光ファイバ・ケーブル部分を有するネットワーク・インターフェースを含むことができる。光ファイバ・ケーブル部分は、メーター１０６をネットワーク１１０に接続するために、またメーター１０６に対する電気的絶縁を実現するために用いることができる。光ファイバ・ケーブル部分によって得られる電気的絶縁によって、メーター１０６内で非絶縁型電源を用いることができる。

場合によっては、公共事業者１００は、計量場所における１または複数の電気装置１０２と通信することを望む。一態様においては、ネットワーク１１０を公共事業者が用いて、１または複数の電気装置１０２と通信することができる。たとえば、公共事業者は、需要応答マネージメント・システム（ＤＲＭＳ）を用いることによって負荷（たとえば、電気装置）１０２の動作特性を制御することを望む場合がある。典型的なＤＲＭＳを、専用の制御システムを用いることによって実施して、公共事業者１００による要求に応じてかまたは市場価格状態に基づいて負荷を取り除くことができる。サービス（たとえば、光、機械、空気調節など）を、危機的時期の間に、事前に計画された階層的な負荷優先順位付け方式に従って縮小することができる。一般的に、ＤＲＭＳは、計量場所に見られる１または複数の電気装置１０２の動作特性を制御するかまたはこれに作用することができる。このような電気装置には、たとえば、加熱、換気、および空気調節（ＨＶＡＣ）ユニット、温水器、照明、食器洗い機、冷蔵庫、洗浄機、ドライヤ、電気ストーブまたはオーブン、電子レンジ、水ポンプなどのうちの１または複数を含むことができる。種々の場合において、公共事業者１００は、電気装置１０２との通信を、ネットワーク１１０を用いることによって行なうことができる。ネットワーク１１０には、ＤＲＭＳ、ＡＭＩ（本明細書で説明したように）、スマート・グリッド実装、インターネット接続、またはそれらの組み合わせの全部または一部を含めることができる。ネットワーク１１０媒体は、有線（光ファイバを含む）、無線、または、それらの組み合わせとすることができる。種々の態様において、公共事業者１００は、１または複数の電気装置１００の動作特性を調整することができる。たとえば、電気装置１０２の１または複数の動作特性を調整することには、電気装置１０２に流す電流を増やすこともしくはその動作電圧を通常の動作状態の場合よりも高くすることを含むことができ、または電気装置１０２に流す電流を減らすこともしくはその動作電圧を通常の動作状態の場合よりも低くすることを含むことができる。一態様においては、電気装置１０２の１または複数の動作特性を調整することには、電気装置のオンおよびオフを繰り返すことを含むことができる。このような繰り返しは、特定の頻度で行なうことができる。一態様においては、電気装置１０２の１または複数の動作特性を調整することには、定めた時間の間、電気装置１０２が動作しないようにまたは作動されないようにすることが含まれる。一態様においては、ネットワーク１１０は、メーター１０６（たとえばスマート・メータ）と通信する。メーター１０６自体は、無線でまたは有線接続を通して、計量場所における１または複数の電気装置と通信する。一態様においては、メーター１０６内の無線機が１または複数の装置と無線通信する。一態様においては、メーター１０６は、１または複数の電気装置との通信を、以下のうちの１または複数を用いて行なう。ＷＰＡＮ（たとえば、ジグビー、ブルートゥース）、ＬＡＮ／ＷＬＡＮ（たとえば、８０２．１１ｎ、電子レンジ、レーザなど）、ＷＭＡＮ（たとえば、ウィマックスなど）、ＷＡＮ／ＷＷＡＮ（たとえば、ＵＭＴＳ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ(商標）、ＣＤＰＤ、モビテックス、ＨＳＤＰＡ、ＨＳＵＰＡ、３Ｇなど）、ＲＳ２３２、ＵＳＢ、ファイヤーワイヤー、イーサネット(商標）、無線ＵＳＢ、セルラー、オープンハン、電力線搬送（ＰＬＣ）、電力線ブロードバンド（ＢＰＬ）など。他の場合では、ネットワーク１１０は、１または複数の電気装置と、たとえばインターネット、セルラー電話、有線電話接続、有線ケーブル・テレビ接続などを用いて、直接通信することができる。

次に、図２を参照して、ある場合には、配電システム１０４は多相システムたとえば三相、４線式ネットワークであっても良い。これは、給電線を用いて電力を供給する。そして各給電線は、複数の回路に分岐して、複数の局地的な柱上または地上設置型変圧器１１４に電力供給する。変圧器１１４は、電圧を最終電圧（たとえば、１２０または２４０ボルト対地間または相間）まで下げて、計量する法人および住宅顧客場所への送出および計量を図る。一般的に、住宅顧客は、三相系のうちのいずれか１つの位相に、単相メーターを用いて接続することができ、法人顧客は、三相すべてに、位相のいずれか１つに接続された負荷制御リレー（「ＬＣＲ」）を伴う三相メーターを用いて接続することができる。図２は、本発明の一実施形態による三相、４線式（位相Ａ、Ｂ、Ｃ、および中性Ｎ）分配システムの一部の典型的な詳細説明図である。図２に示すように、分配システム１０４は、３つの相導体（位相Ａ、Ｂ、およびＣ）と中性（Ｎ）線とからなる。一態様においては、三相および中性はそれぞれ、各メーター１０６に設けられている。一態様においては、メーター１０６に与えられる電圧は、変圧器１１４によって、負荷１０２が利用できるレベル（たとえば、１２０／２４０、２７７／４８０など）まで下げられている。変圧器１１４は、負荷にサービスを提供するために、必要に応じて、単一の変圧器、２つもしくは３つの単相変圧器、または単一の三相変圧器とすることができる。図２に例示するのは、三相配電システム１０４の位相Ｂからサービスを受ける単相負荷１０２であるが、当然のことながら、本発明の実施形態は多相負荷（およびメーター）に同等に適用される。図２に示すように、コンピューティング・デバイス１０８は、ネットワーク１１０を通してメーター１０６に接続して機能する。たとえば、コンピューティング・デバイス１０８は、メーター１０６と通信して、メーター１０６に電気装置１０２の動作特性を調整させることができる。前述したように、電気装置１０２の１または複数の動作特性を調整することには、電気装置のオンおよびオフを繰り返すことであって特定の頻度で実施できる繰り返すことか、または電気装置１０２を動作しないようにすることを含むことができる。ネットワーク１１０には、ＤＲＭＳ、ＡＭＩ、インターネット、それらの組み合わせなどを含むことができる。種々の態様において、ネットワークは、有線（光ファイバを含む）もしくは無線機器、またはそれらの組み合わせからなることができる。光ファイバ・ケーブル部分をメーター内に取り入れて、ネットワーク・インターフェースとすることができる。光ファイバ・ケーブル部分を用いて、メーターを光ファイバ・ネットワークたとえばファイバー・ツー・ザ・ホーム（ＦＴＴＨ）、ファイバー・ツー・ザ・プレミシズ（ＦＴＴＰ）、ファイバー・ツー・ザ・カーブ（ＦＴＴＣ）ネットワークなどに接続することができる。これらは、これまで実施されているとともに、実施され続けている。一態様においては、光ファイバ部分をオプト・カプラとともに用いて、メーターを有線（導電性）ネットワーク（たとえばＲＳ２３２、ＲＳ４８５、イーサネット(商標）などを用いるもの）と接続することができる。

図２に示すシステムがさらに含んでいるのは、モニタリング・システム１２０である。モニタリング・システム１２０は、少なくとも１つ以上のセンサ１２２からなる。センサ１２２は、電気装置１０２に電気エネルギーを供給する多相電気システム１０４の１または複数の位相の少なくとも１つの電気パラメータの変化を検出するように構成され、検出を行なうことができる。一態様においては、モニタリング・システム１２０には、監視制御データ収集（ＳＣＡＤＡ）システムの全部または一部が含まれる。別の態様においては、モニタリング・システム１２０には、配電管理システム（ＤＭＳ）の全部または一部が含まれる。別の態様においては、モニタリング・システム１２０は、ＳＣＡＤＡシステムおよびＤＭＳの全部または一部の組み合わせである。一態様においては、モニタリング・システム１２０は、別個のコンピューティング・デバイス（たとえば、ＳＣＡＤＡプロセッサ）を有しており、一方で他の態様においては、モニタリング・システム１２０は、コンピューティング・デバイス１０８（ＳＣＡＤＡプロセッサとして機能することができる）を用いている。モニタリング・システム１２０は、電気装置１０２に電気エネルギーを供給する多相電気システム１０４の１または複数の位相の少なくとも１つの電気パラメータの変化を検出することができる。種々の態様において、センサ１２２は、電気装置１０２に電気エネルギーを供給する多相電気システム１０４の１または複数の位相の電圧、電流、抵抗、周波数、キャパシタンス、インダクタンス、力率、有効電力、無効電力などのうちの少なくとも１つの変化を検出することができる。一態様においては、モニタリング・システム１２０はさらに、センサ１２２から受信した信号を分析することができる。たとえば、ある場合においては、モニタリング・システム１２０は、センサ信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行なって、影響を受けた電気パラメータを検出することができる。一態様においては、このような分析を、プロセッサたとえば本明細書で説明したＳＣＡＤＡプロセッサまたはコンピューティング・デバイス１０８上で行なうことができる。他の態様では、モニタリング・システム１２０は、他の周波数または時間ドメイン分析を、センサ信号に対して行なうことができる。

コンピューティング・デバイス１０８は、モニタリング・システム１２０から、電気装置１０２に電気エネルギーを供給する多相電気システム１０４の１または複数の位相の少なくとも１つの電気パラメータの変化についての情報を受け取ることができる。たとえば、モニタリング・システム１０８は、センサ１２２の場所におけるかまたはそれに隣接する電気システム１０４の力率の変化を検出することができる。検出された力率変化に応じて、コンピューティング・デバイス１０８はメーター１０６に、１または複数の電気装置１０２の少なくとも１つの動作特性に変化を起こさせることができる信号を送ることができる。

図３に、本発明の実施形態を実施するために用いることができるメーター１０６の非限定の実施形態の概略ブロック図を例示する。この典型的な実施形態においては、公共サービスは、少なくとも１つの相導体および中性導体３１２からなる単相電力であるが、当然のことながら、本発明の実施形態は、単相および多相電気システムたとえば二相、三相、四相などとともに用いることができる。図３に示すメーター１０６の実施形態がさらに含んでいるのは、メーターのエレクトロニクス３０６である。アナログ電圧および電流入力が、メーター・エレクトロニクス３０６に与えられる。一態様においては、アナログ信号は、負荷１０２にサービスを提供する電力供給線から得られ、メーター１０６によって計測される。別の態様においては、アナログ信号は別個の電源から得られる。一態様においては、アナログ電圧信号を、必要に応じて、１または複数の変圧器（ＰＴ）３０８から供給することができるが、他の手段（たとえば分圧器、容量結合など）を用いることができる。供給源の電圧レベルが十分に低い（たとえば、．２５ボルトＡＣ以下である）場合には、電圧を下げるかまたは変換するＰＴ３０８または他の手段を省略することができる。同様に、一態様においては、アナログ電流信号は、１または複数の変流器（ＣＴ）３１０から得ることができる。一態様においては、１または複数のＣＴ３１０は巻数比が１：２５００とすることができる。一態様においては、１または複数の抵抗器（図示せず）を用いて、ＣＴ３１０からの電流信号を電圧信号に変換することができる。一態様においては、メーター・エレクトロニクス３０６は、メモリ（図３に示さず）および他の計量センサを含むことができる。一般的に、検知および測定目的で用いるＰＴ３０８および／またはＣＴ３１０からの電圧または電流に加えて、任意の必要電力をメーター・エレクトロニクスに供給する絶縁型電源を設ける。たとえば、絶縁型電源を用いて、プロセッサ、１または複数の計量センサ、およびネットワーク・インターフェースが必要とする任意の電力を供給する。しかし本発明の実施形態では、非絶縁型電源を用いている。この意味は、ＰＴ３０８からの電圧または電流を用いて、任意の必要な電力をメーター・エレクトロニクスに供給する非絶縁型電源に供給することができるということである。メーター１０６は、光ファイバ・ケーブル部分３０２を含む。光ファイバ・ケーブル部分３０２は、メーターのエレクトロニクス３０６のネットワーク・インターフェースと接続して機能し、メーターのエレクトロニクス３０６をネットワークに接続する。この光ファイバ・ケーブル部分３０２によって、メーター１０６とネットワーク１１０との間の電気的絶縁が得られる。なぜならば、光ファイバ・ケーブル部分３０２は非導電性であるからである。光学式送受信機を、必要に応じて設け、電気信号を光信号に変換して光ファイバ・ケーブル部分３０２を通した送信を図るとともに、光信号を電気信号に変換して導電性ネットワーク１１０を通した送信を図る。

メーターのエレクトロニクスのメモリを用いて、たとえば、負荷１０２を構成する１または複数の電気装置を識別する装置識別子を記憶することができる。負荷１０２は、電気装置の動作特性を、ネットワーク１１０を介してメーター・エレクトロニクス３０６が受信した信号に基づいて変えることができる。一態様においては、電気装置を、信号に従って、停止させること、開始させること、または動作させないようにすることができる。たとえば、信号を、ネットワーク１１０を介してメーター１０６に送ることができる。一態様においては、ネットワーク１１０は高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワークである。

次に、図４を参照して、本発明の一実施形態によりメーター・エレクトロニクス３０６として動作することができる実体（ｅｎｔｉｔｙ）のブロック図を示す。メーター・エレクトロニクス３０６として動作することができる実体には、本発明の実施形態による１または複数の機能（本明細書でより詳細に図示し説明するものを含む）を行なうための種々の手段が含まれる。しかし当然のことながら、実体のうちの１または複数には、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、１または複数の同様の機能を行なうための代替手段が含まれていても良い。図示したように、メーター・エレクトロニクス３０６として動作することができる実体には一般的に、実体の種々の機能を実行または制御するための１または複数のプロセッサ４０４などの手段を含むことができる。図４に示すように、一実施形態においては、メーター・エレクトロニクス３０６は、計量部品たとえば計量センサ４０２を含むことができ、これはメーター入力およびフィルタリング部品を含むことができる。計量センサは、たとえば、変流器（ＣＴ）、抵抗シャント、ロゴスキー・コイルなどとすることができる。一態様においては、メーター入力およびフィルター部品には、電圧および電流入力、１または複数のＡＤＣ、フィルタリング部品などを含むことができる。メーター・エレクトロニクス３０６のこの実施形態がさらに含んでいるのは、１または複数のプロセッサ４０４およびメモリ４０６である。

一実施形態においては、１または複数のプロセッサ４０４は、コンテンツ、データなどを記憶するメモリ４０６（たとえば揮発性および／または不揮発性メモリ）と通信状態にあるかまたはこれを含んでいる。たとえば、メモリ４０６は、実体から送信されおよび／または実体が受信するコンテンツを記憶しても良い。また、たとえば、メモリ４０６は、１または複数のプロセッサ４０４に対するソフトウェア・アプリケーション、命令などを記憶して、本発明の実施形態による実体の動作に付随するステップを行なっても良い。一態様においては、メーターのエレクトロニクス３０６には、１または複数の計量マイクロ・コントローラ、たとえば、とりわけ、テリディアン（Ｔｅｒｉｄｉａｎ）６５３３コントローラまたはテリディアン６５２１コントローラを含むことができる。これらは、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツ（ＭａｘｉｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ）社（サニーベール、カリフォルニア州）から入手可能である。一態様においては、１または複数のプロセッサ４０４は、計量機能（たとえば、負荷１０２が消費する電力のキロワット時（ＫＷＨ）、キロボルト・アンペア無効時（ｋＶＡＲｈ）、力率などの数を決定すること）を行なうことができる。

メモリ４０６以外に、１または複数のプロセッサ４０４を、データ、コンテンツなどを表示、送信および／または受信するための少なくとも１つのインターフェースまたは他の手段に接続することもできる。この点に関して、インターフェースには、データ、コンテンツなどを送信および／または受信するための少なくとも１つの通信インターフェース４０８または他の手段を含むことができ、それとともに、ディスプレイ４１０および／またはユーザ入力インターフェース４１２を含むことができる少なくとも１つのユーザ・インターフェースを含むことができる。一態様においては、通信インターフェース４０８を用いて、メモリ４０６に記憶した情報を、遠隔のコンピューティング・デバイス１０８（たとえば本明細書で説明したもの）にネットワーク１１０を介して転送することもできるし、遠隔のコンピューティング・デバイス１０８から信号を受け取ることもできる。一態様においては、通信インターフェースは、光ファイバ・ケーブル部分３０２を介してネットワークに接続している。一態様においては、ネットワーク１１０は高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワークである。一態様においては、通信インターフェース４０８にはさらに、メーター１０６の場所におけるかまたはそれに隣接する電気装置１０２と通信するために用いることができる無線通信インターフェースたとえばワイ・ファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）送受信装置または無線機を含むことができる。ユーザ入力インターフェース４１２自体は、実体がユーザからデータを受け取ることができるようにする複数の装置（たとえば、キーパッド、タッチ・ディスプレイ、ジョイスティック、または他の入力装置）のうちのいずれかを含むことができる。

メーター・エレクトロニクス３０６として動作することができる実体の実施形態がさらに含んでいるのは、非絶縁型電源４１４である。図示したように、非絶縁型電源を用いて、電力および／または信号源を、メーター・エレクトロニクス３０６を構成する部品（プロセッサ４０４および計量センサ４０２を含む）のいずれかに与えることができる。本明細書で示したように、非絶縁型電源３０２は、電源４０２を駆動するエネルギー源（たとえば、ＰＴ３０８、ＣＴ３１０）から電気的に絶縁されてはいない。

次に、図５を参照して、メーターをネットワークに接続するために行なっても良い動作を例示する。ステップ５０２において、メーターのネットワーク・インターフェースに光ファイバ・ケーブル部分が取り付けられたものを設ける。ステップ５０４において、光ファイバ・ケーブル部分を用いてメーターをネットワークに接続する。

特に明記のない限り、本明細書で述べた任意の方法について、そのステップを特定の順番で行なう必要があると解釈することは、決して意図されていない。したがって、方法クレームがそのステップが従うべき順番を実際には列挙していないか、そうでなければ、ステップを特定の順番に限定すべきであるとクレームまたは説明に明確には述べていない場合には、いかなる意味においても、順番を推測すべきであるということは決して意図されていない。このことは、解釈するための任意の可能な黙示原則に対して成り立つ。たとえば、ステップまたは動作フローの配置に関する論理の問題、文法構成または句読法から導き出される明白な意味、明細書に記載される実施形態の数または種類である。

本出願の全体に渡って、種々の刊行物を参照しても良い。これらの刊行物の開示内容を、本方法およびシステムが関係する従来技術をより十分に説明するために、それらの全体において、本明細書において参照により本出願に取り入れている。

本明細書で述べた本発明の多くの変更および他の実施形態が、本発明のこれら実施形態に関係し、前述の記載および関連する図面に示した教示の利益を受ける当業者には、想起される。したがって、当然のことながら、本発明の実施形態は、開示した特定の実施形態に限定すべきではなく、変更および他の実施形態が添付の請求項の範囲に含まれることが意図されている。また、前述した記載および関連する図面では、典型的な実施形態を、特定の典型的な組み合わせの要素および／または機能に関連して説明しているが、当然のことながら、異なる組み合わせの要素および／または機能を、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、代替的な実施形態によって提供しても良い。この点に関して、たとえば、上記で明確に述べたものとは異なる組み合わせの要素および／または機能も考えられ、これについては添付の請求項の一部において述べる場合がある。本明細書では具体的な用語を用いているが、それらは単に一般的および記述的な意味で用いており、限定することは目的とはしていない。

Claims

１または複数の計量センサ（４０２）と、
非絶縁型電源（４１４）と、
プロセッサ（４０４）と、
光ファイバ・ケーブル部分（３０２）を有するネットワーク・インターフェース（４０８）と、からなるメーター（１０６）であって、
前記プロセッサ（４０４）は、前記１または複数の計量センサ（４０２）と前記光ファイバ・ケーブル部分（３０２）を有するネットワーク・インターフェース（４０８）とに動作可能に接続され、
前記非絶縁型電源（４１４）は、前記プロセッサ（４０４）、前記１または複数の計量センサ（４０２）、および前記ネットワーク・インターフェース（４０８）が用いる任意の電力を供給し、
前記光ファイバ・ケーブル部分（３０２）は、前記メーター（１０６）をネットワーク（１１０）に接続するために用いられる、メーター（１０６）。
前記ネットワーク（１１０）は、高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワークを含む請求項１に記載のメーター（１０６）。
前記１または複数の計量センサ（４０２）は、変流器、抵抗シャント、またはロゴスキー・コイルのうちの１または複数を含む請求項１に記載のメーター（１０６）。
ネットワーク（１１０）と、
メーター（１０６）と、からなるシステムであって、
前記メーター（１０６）はさらに、
１または複数の計量センサ（４０２）と、
非絶縁型電源（４１４）と、
プロセッサ（４０４）と、
光ファイバ・ケーブル部分（３０２）を有するネットワーク・インターフェース（４０８）と、からなり、
前記プロセッサ（４０４）は、前記１または複数の計量センサ（４０２）と前記光ファイバ・ケーブル部分（３０２）を有するネットワーク・インターフェース（４０８）とに動作可能に接続され、
前記非絶縁型電源（４１４）は、前記プロセッサ（４０４）、前記１または複数の計量センサ（４０２）、および前記ネットワーク・インターフェース（４０８）が用いる任意の電力を供給し、
前記光ファイバ・ケーブル部分（３０２）は、前記メーター（１０６）を前記ネットワーク（１１０）に接続するために用いられる、システム。
前記ネットワーク（１１０）は、高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワークを含む請求項４に記載のシステム。
前記１または複数の計量センサ（４０２）は、変流器、抵抗シャント、またはロゴスキー・コイルのうちの１または複数を含む請求項４に記載のシステム。
メーター（１０６）をネットワーク（１１０）に接続することを含む方法であって、
前記ネットワーク（１１０）の少なくとも一部は光ファイバ・ケーブル（３０２）を含み、前記メーター（１０６）は、
１または複数の計量センサ（４０２）と、
非絶縁型電源（４１４）と、
プロセッサ（４０４）と、
ネットワーク・インターフェース（４０８）と、からなり、
前記プロセッサ（４０４）は、前記１または複数の計量センサ（４０２）と前記光ファイバ・ケーブル部分（３０２）を有するネットワーク・インターフェース（４０８）とに動作可能に接続され、
前記非絶縁型電源（４１４）は、前記プロセッサ（４０４）、前記１または複数の計量センサ（４０２）、および前記ネットワーク・インターフェース（４０８）が用いる任意の電力を供給し、
前記光ファイバ・ケーブル部分（３０２）は、前記メーター（１０６）を前記ネットワーク（１１０）に接続するために用いられる、方法。
前記ネットワーク（１１０）は、高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワークを含む請求項７に記載の方法。
前記１または複数の計量センサ（４０２）は、変流器、抵抗シャント、またはロゴスキー・コイルのうちの１または複数を含む請求項７に記載の方法。