JP2015056819A

JP2015056819A - 自動検針システム

Info

Publication number: JP2015056819A
Application number: JP2013189992A
Authority: JP
Inventors: 総司恒松; Nobumoto Tsunematsu; 恒吉石井; Tsuneyoshi Ishii
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2015-03-23

Abstract

【課題】
インフラ環境によって自動検針情報の通信効率が低下する。
【解決手段】
本発明である自動検針システムは、電力の使用量を自動検針する自動検針装置と、前記自動検針装置で検針した自動検針情報を受信して、前記自動検針管理システムに送信する需要家内に設置の検針情報表示端末と、所定の地域における前記自動検針情報を中継して集約し、前記自動検針管理システムに送信する集約装置と、を備え、前記自動検針情報を、前記検針情報表示端末を経由して前記自動検針管理システムに送信するか、又は前記集約装置を経由して前記自動検針管理システムに送信するかについて選択し、選択した通信経路で、前記自動検針管理システムに送信することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、需要家における電力使用の自動検針情報を通信する自動検針システム及び方法に関するものである。

自動検針システムとして、スマートメータを含む自他の自動検針装置間でネットワーク網を構築し、各自動検針装置の検針情報を無線マルチホップ形式で集約装置に送信した上で自動検針管理サーバに送信する場合や、需要家内の情報端末装置等を介して当該検針情報を自動検針管理サーバに送信する場合等が一般的である。

例えば特許文献１に、自動検針装置として、家庭内の情報端末装置を、無線ネットワークを介してメータやセンサと接続し、情報処理サーバと検針情報やセンサの異常情報を通信するとともに、前記情報端末装置に異常情報等を表示させる発明が記載されている。

特開2003-317179公報

しかし、インフラ環境が整っていない新興国等では、当該国又は地域に設置された自動検針装置は、自他の自動検針装置間でデータ通信ができない場合や通信の遅延が生じる場合がある。その場合に、そのようなインフラ網を介せず、需要家に設置される検針情報端末が有る場合は、当該端末を経由して送信することで、通信性を確保する必要が有る。一方で、当該検針情報端末自体が無い需要家や、一定の通信量、通信品質を維持するために、当該インフラ網を介した通信を行うべき場合もある。

そこで、上記課題を解決するために、本発明である自動検針システムは、電力の使用量を自動検針する自動検針装置と、前記自動検針装置で検針した自動検針情報を受信して、前記自動検針管理システムに送信する需要家内に設置の検針情報表示端末と、所定の地域における前記自動検針情報を中継して集約し、前記自動検針管理システムに送信する集約装置と、を備え、前記自動検針情報を、前記検針情報表示端末を経由して前記自動検針管理システムに送信するか、又は前記集約装置を経由して前記自動検針管理システムに送信するかについて選択し、選択した通信経路で、前記自動検針管理システムに送信することを特徴とする。

本発明により、周辺の通信環境に応じた、遠隔検針の通信品質の維持や通信の迅速性を図ることが可能となる。また、耐障害性も向上する。

システム構成例検針情報表示端末の構成例自動検針装置の構成例集約装置の構成例検針情報表示端末で管理する情報の例自動検針装置で管理する検針情報表示端末情報の例自動検針装置で管理する経路情報の例自動検針管理システムで管理する情報の例検針情報表示端末と自動検針装置間の通信シーケンスの例検針値送信先選定例のフローチャート擬似集約装置として動作する自動検針装置の例検針値受信時の自動検針管理システムの例自動検針管理システムからメッセージ送信時の例検針情報表示端末から自動検針管理システムへの検針値送信方法例１検針情報表示端末から自動検針管理システムへの検針値送信方法例２検針情報表示端末から自動検針管理システムへの検針値送信方法例３

以下、本発明の実施例を示す。

図１にシステムの概要を示す。

検針情報表示端末１００３は通信事業者提供ネットワーク網１００１の通信状況を含む表示端末情報を自動検針装置１００４に通知する。

自動検針装置１００４は前記表示端末情報を元に検針情報表示端末１００３が通信事業者提供ネットワーク網１００１経由で通信事業者１０００、自動検針管理システム１００９等と遠隔検針可能なことを検知し、自動検針管理システム用独自インフラ網１００８へ検針値を送信する必要がないことを検知する。

自動検針装置１００４は検針情報表示端末経由で検針値を送信するため検針情報表示端末１００３に検針値を送信する。

自動検針管理システム１００９は通信事業者提供ネットワーク網１００１経由で検針値を収集することで自動検針装置１００４の検針値を確実に収集することが可能となる。

自動検針装置１００４は検針情報表示端末１００３経由で遠隔検針可能であることを自動検針装置１００５に通知する。

自動検針装置１００５は自動検針装置１００４が検針情報表示端末１００３経由で遠隔検針可能なことを検針情報表示端末１００３と直接通信不可の自動検針装置１００６に通知することで自動検針装置１００４と直接通信不可の自動検針装置も検針情報表示端末１００３経由で遠隔検針可能なことを認識できる。

これにより、集約装置１００７がなくても、各自動検針装置１００５および１００６の遠隔検針が可能となり、自動検針管理システム１００９は集約装置の設置工事費や通信費を削減できる。

各自動検針装置１００５および１００６は通知された情報から検針情報表示端末１００３経由で検針値を送信すべきか、集約装置１００７経由で検針値を送信すべきか判断し、検針情報表示端末１００３宛の通信性が悪い場合は集約装置１００７宛に、集約装置１００７宛の通信性が悪い場合は検針情報表示端末１００３宛に検針値を送信することで遠隔検針の耐障害性向上が期待できる。

自動検針装置１００４は集約装置として動作していることを検針情報表示端末１００３経由で自動検針管理システム１００９へ通知することにより、自動検針管理システム１００９で集約装置として自動検針装置１００４を管理することが可能となり、自動検針管理システム１００９と自動検針装置１００４および自動検針装置１００４経由で他の自動検針装置１００５および１００６のメッセージ送受信が可能となる。

通信事業者提供ネットワーク網１００１に未接続の検針情報表示端末１０１０においても、自動検針装置１００６を介し、検針情報表示端末１００３経由で自動検針管理システム１００９とメッセージの送受信が可能となる。

以下に各装置の概要を示す。

図２に検針情報表示端末１００３のブロック図を示す。検針情報表示端末１００３は無線通信部２００１、処理部２００２、表示装置２００３、揮発メモリ２００４、不揮発メモリ２００５、有線通信部２００６からなり、無線通信部２００１を介して自動検針装置と接続し、自動検針装置１００４から受信した需要家１００２の検針値の時間推移を表示装置２００３に表示する装置であり、有線通信部２００６を介して通信事業者提供ネットワーク網１００１に接続可能である。また検針情報表示端末１０１０のように通信事業者提供ネットワーク網１００１に接続されずに使用されることもある。需要家１００２に設置されたら自動検針装置１００４と自動で接続し相互通信が可能である。

図３に自動検針装置１００４のブロック図を示す。自動検針装置１００４は無線通信部３００１、処理部３００２、計量部３００３、揮発メモリ３００４、不揮発メモリ３００５からなり、計量部３００３で計量した検針値を一定時間毎に不揮発メモリ３００５に記憶し、無線通信部３００１を介して検針値を送信する装置である。無線通信部３００１を介して一定時間毎に自身の情報を吹聴することで、周辺の自動検針装置と交換した経路形成に関する情報を揮発メモリ３００４に記憶し、集約装置１００７までのルートを形成する。無線通信部３００１を介して検針情報表示端末１００３が接続された場合は検針情報表示端末宛にも検針値を送信する。

図４に集約装置１００７のブロック図を示す。集約装置１００７は無線通信部４００１、処理部４００２、有線通信部４００３、揮発メモリ４００４、不揮発メモリ４００５からなり、無線通信部４００１を介して自動検針装置からの検針値を集約し、自動検針管理システム１００９に有線通信部４００３を介して自動検針管理システム用独自インフラ１００８経由で集約した自動検針装置の検針値を送信する装置である。また、自動検針管理システム１００９は自動検針装置１００４が集約装置１００７を介して自動検針管理システム１００９に接続していることを設備情報として管理することで、自動検針管理システム１００９と自動検針装置１００４のメッセージ送受信を可能としている。

以下に従来の無線マルチホップ検針の動作概要を示す。

集約装置１００７は有線で自動検針管理システム用独自インフラ１００８に接続され、自動検針管理システム１００９と確実に通信できる。

集約装置１００７は一定時間毎に情報を吹聴することで周辺の自動検針装置１００６に自身の存在を通知する。各自動検針装置も一定時間毎に自身の情報を吹聴する。集約装置の存在を検知した自動検知装置１００６が集約装置１００７と自身が通信可能であることを情報として吹聴することで集約装置１００７と直接通信不可の自動検針装置１００５も自動検針装置１００６経由で集約装置１００７と通信可能なことを検知する。同様に自動検針装置１００４も自動検針装置１００５経由で集約装置１００７と通信可能であることを検知する。

検針値送信タイミングとなると自動検針装置１００４は自動検針装置１００５宛に、自動検針装置１００５は自動検針装置１００６宛に、自動検針装置１００６は集約装置１００７に検針値を送信することで集約装置１００７に検針値を集約し、自動検針管理システム１００９に検針値を自動収集できる。また、検針情報表示端末が接続している自動検針装置１００４、１００６は検針情報表示端末宛にも検針値を送信する。

集約装置１００７も同様に自動検針装置１００６が吹聴する情報から自動検針装置１００５および自動検針装置１００４と通信可能なことを認識し、集約装置１００７が自動検針装置１００６、１００５、１００４と通信可能なことを自動検針管理システム１００９に通知し、それを管理することで自動検針管理システム１００９と自動検針装置１００６、１００５、１００４がメッセージ送受信可能となる。

以下に各装置で管理するテーブルについて示す。

図５は検針情報表示端末で管理する情報である。検針情報表示端末は自身が通信事業者提供ネットワーク網１００１の接続状態を揮発メモリ２００４にて管理する。

図６は自動検針装置で管理する検針情報表示端末情報である。自動検針装置は検針情報表示端末の接続状態および、接続された検針情報表示端末のインターネット接続状態を揮発メモリ３００４にて管理する。検針情報表示端末のインターネット接続状態が接続の場合、自動検針装置は擬似集約装置として動作する。

図７は自動検針装置および集約装置で管理する経路に関する情報である。自動検針装置および集約装置は宛先毎に宛先までの経路品質、宛先の集約装置情報、宛先までの経路品質および送信先を揮発メモリ３００４、４００４にて管理する。

図８は自動検針管理システムで管理する情報である。自動検針当事者は自動検針装置にメッセージを送信する場合にどの集約装置宛に送信したら良いか管理する。検針情報表示端末経由で接続している自動検針装置１００４を集約装置と同様に扱うことで自動検針装置を集約装置として使用することが可能となる。

次に図１〜図８を参照しつつ、図９〜図１４に沿って本実施形態に関わる処理について説明する。

図９に検針情報表示端末と自動検針装置および自動検針装置間の通信シーケンスについて示す。需要家に検針情報表示端末９００１が設置され、検針情報表示端末９００１からの要求により検針情報表示端末９００１と自動検針装置９００２が接続する（S901）。検針情報表示端末９００１が接続したら自動検針値装置９００２は検針情報表示端末情報の表示端末情報を接続状態に更新する（S902）。

検針情報表示端末９００１は通信事業者提供ネットワーク網１００１に接続した場合、インターネット情報を接続に更新し（S903）、接続した自動検針装置９００２に通知する。自動検針装置９００２は通知された情報をもとに検針情報表示端末情報のインターネット情報を接続状態に更新する（S904）。

そして、自動検針装置９００２は自身が集約装置であるという情報を吹聴し、情報を傍聴した自動検針装置９００３は自動検針装置９００２を検針値送信先の候補である集約装置として経路情報に登録する（S905）。

検針情報表示端末９００１が通信事業者提供ネットワーク網１００１と切断した場合、インターネット情報を切断に更新し（S906）、前記自動検針装置９００２に切断を通知し、自動検針装置９００２は検針情報表示端末情報のインターネット情報を未接続に更新する（S907）。

そして、自動検針装置９００２は集約装置ではないという情報を吹聴し、情報を傍聴した自動検針装置９００３は自動検針装置９００２が集約装置でないことを経路情報に更新し（S908）、検針値送信先から除外することが可能となる。

図１０に自動検針装置が検針値送信先を選択する方法について示す。検針値送信タイミングとなった場合、まず検針情報表示端末接続情報から検針情報表示端末が接続しているか判断する。また、インターネット接続状態が接続の場合、集約装置経由で送信するか、検針情報表示端末経由で送信するか判断する。その際に、自動検針装置１００５には周辺装置の吹聴する情報を傍聴することによって得た経路情報７００１が格納されているので、当該経路情報における通信品質等の情報に基づいて通信経路を決定する。

一方で、検針情報表示端末が接続されていない場合または、検針情報表示端末は接続されているが接続された検針情報表示端末がインターネット接続していない場合は遠隔検針のために集約装置宛に検針値を送信する必要がある。上記経路情報として複数の集約装置が登録されている場合、経路情報７００１の通信品質のよい集約装置宛に検針値を送信することで高い到達性が期待できる。

また、ある集約装置又は検針情報表示端末宛の経路品質が良く、当該経路で送信したが当該装置又は端末まで到達しなかったことを検知した場合に、別の経路で検針値を送信し直すことで検針値の到達性向上を期待できる。

通信網の負荷が問題とならない場合、検針値送信先の選択を実施せず集約装置１００７宛および自動検針装置１００４宛に検針値を送信することでより高い到達性を期待できるようになる。

図１１に擬似集約装置として動作中の自動検針装置１１００２が他の自動検針装置の検針値を受信した場合の動作を示す。自動検針端１１００２は自身の検針値を検針情報表示端末に送信するタイミングを遅らせ、他の自動検針装置１１００３および１１００４の検針値を集約（S1101、S1102）した後に検針情報表示端末１１００１に纏めて送信する。擬似集約装置で受信した検針値数を管理し易くなり、検針情報表示端末から再送要求があった場合に他の自動検針装置の検針値も再送することが可能となる。また、自動検針装置の検針値を集約せず受信する度に検針情報表示端末に送信する方法でも良い。この場合、自動検針装置のメモリが少なくて済む利点がある。

また、自動検針装置１１００３、１１００４の検針値は他需要家の個人情報であるため、検針情報表示端末１１００１で表示するべきではないため、検針情報表示端末１１００１で表示できないように自動検針装置で暗号化する方法が考えられる。これにより検針情報表示端末を介して遠隔検針する場合のセキュリティ性の向上が期待できる。さらに自動検針装置１１００２の検針値も検針情報表示端末１１００１表示用とは別に遠隔検針用の検針値として暗号化した検針値を送信することでセキュリティ性向上が期待できる。

図１２に検針値を受信した自動検針管理システムに関する処理を示す。自動検針装置１２００３の検針値を集約装置１２００２から受信した場合、自動検針管理システム１２００１は集約装置配下情報に自動検針装置１２００３は集約装置１２００２の配下であることを登録する。同様に検針情報表示端末１２００４から自動検針装置１２００５の検針値を受信した場合に、集約装置配下情報に自動検針装置１２００５は検針情報表示端末１２００４の配下であることを登録する。ただし、自動検針管理システム１２００１は検針情報表示端末１２００４と集約装置１２００２を区別する必要はない。検針値受信とは別契機の自動検針装置からのメッセージ受信により集約装置配下情報を更新しても良い。これにより即時的に集約装置配下情報を更新することが可能となる。また、自動検針装置から複数の集約装置または検針情報表示端末経由で検針値送信可能なことを通知し、自動検針管理システム１２００１にて管理することで複数の自動検針装置宛経路を集約装置配下情報に登録することも可能である。これにより、自動検針装置宛メッセージ送信のタフネス性が強化される。

図１３に自動検針管理システムから自動検針装置にメッセージを送受信する場合の動作を示す。自動検針装置１３００６宛にメッセージを送信する場合、集約装置配下情報より、自動検針装置１３００６が検針情報表示端末１３００２の配下であることを確認し、検針情報表示端末１３００２に自動検針装置１３０００６宛のメッセージを送信する。これを受信した検針情報表示端末１３０００６は自身の接続する自動検針装置１３００３にメッセージを中継し、自動検針装置１３００３は経路情報７００１を確認し、自動検針装置１３００６にメッセージを送信し、自動検針装置１３００６に到達する。自動検針装置１３００６が応答する場合、自動検針装置１３００６は経路情報を確認し、自動検針装置１３００３に送信し、自動検針装置１３００３が検針情報表示端末１３００２に送信することで自動検針管理システム１３００１は応答を受信することができる。自動検針管理システム１３００１が応答を受信できない場合、再び集約装置配下情報を確認し、別の検針情報表示端末１３００４にメッセージを送信することにより別経路でメッセージを送受信することが可能となりメッセージ到達性が向上することが期待できる。

図１４に検針情報表示端末が自動検針管理システムに検針値を送信する方法を示す。検針情報表示端末では自動検針装置から受信した検針値を集約し自動検針管理システムに送信する。また、自動検針装置から検針値を受信する度に自動検針管理システムに送信する方法（図１５）、自動検針装置から受信した検針値を検針情報表示端末で集約し自動検針管理システムの要求を持って、自動検針管理システムに送信する方法（図１６）も考えられる。

１０００通信事業者
１００１通信事業者提供ネットワーク網
１００２需要家
１００３検針情報表示端末
１００４自動検針装置
１００７集約装置
１００８自動検針管理システム用独自インフラ
１００９自動検針管理システム
１０１０検針情報表示端末
５００１インターネット接続情報
６００１検針情報表示端末接続情報
７００１経路情報
８００１集約装置配下情報

Claims

電力の使用量について自動検針した情報を、前記情報を運用管理する自動検針管理システムに対して送信する自動検針システムにおいて、
電力の使用量を自動検針する自動検針装置と、前記自動検針装置で検針した自動検針情報を受信して、前記自動検針管理システムに送信する需要家内に設置の検針情報表示端末と、所定の地域における前記自動検針情報を中継して集約し、前記自動検針管理システムに送信する集約装置と、を備え、
前記自動検針情報を、前記検針情報表示端末を経由して前記自動検針管理システムに送信するか、又は前記集約装置を経由して前記自動検針管理システムに送信するかについて選択し、選択した通信経路で、前記自動検針管理システムに送信することを特徴とする自動検針システム。
請求項１に記載の自動検針システムにおいて、
前記自動検針装置は、前記検針情報表示端末から通知される情報に基づいて、自他の自動検針装置で検針した自動検針情報を収集し、前記検針情報表示端末経由で自動検針情報を送信することを特徴とする自動検針システム。
請求項１又は２の何れかに記載の自動検針システムにおいて、
前記自動検針装置は、前記検針情報表示端末から通知される情報に基づいて、他の自動検針装置に、自動検針情報を前記検針情報表示端末経由で前記自動検針管理システムに送信できることを通知し、他の自動検針装置の自動検針情報を収集することを特徴とする自動検針システム。
請求項１に記載の自動検針システムにおいて、
前記通信経路に関する情報は、前記自動検針装置又は前記集約装置で管理し、前記情報には送信先までの経路品質を含むことを特徴とする自動検針システム。
請求項４に記載の自動検針システムにおいて、
前記送信先までの経路品質に基づいて、前記検針情報表示端末又は前記集約装置の何れかを経由して前記自動検針管理システムに送信するかを決定することを特徴とする自動検針システム。
請求項１又は２の何れかに記載の自動検針システムにおいて、
前記自動検針装置が前記集約装置として機能していることを自動検針情報の収集先及び前記自動検針管理システムに通知することで、前記検針情報表示端末を介して前記収集先と前記自動検針管理システム間のメッセージ送受信を可能とすることを特徴とする自動検針システム。
請求項１に記載の自動検針システムにおいて、
前記自動検針管理システムは、前記自動検針情報を受信したとき、前記自動検針情報の通信経路を記録又は更新して管理することを特徴とする自動検針システム。
請求項１に記載の自動検針システムにおいて、
前記検針情報表示端末は、前記自動検針装置から自動検針情報を受信する度に前記自動検針管理システムに送信するか、前記自動検針装置から複数の自動検針情報を集約して送信するか、又は前記自動検針管理システムの要求に基づいて前記自動検針情報を送信するか何れかの送信手段を用いて、前記自動検針管理システムに前記自動検針情報を送信することを特徴とする自動検針システム。
電力の使用量について自動検針した情報を、前記情報を運用管理する自動検針管理システムに対して送信する自動検針方法において、
電力の使用量を自動検針する自動検針情報を、需要家内に設置の検針情報表示端末を経由して前記自動検針管理システムに送信するか、又は所定の地域における前記自動検針情報を中継して集約する集約装置を経由して前記自動検針管理システムに送信するかについて選択し、選択した通信経路で、前記自動検針管理システムに送信することを特徴とする自動検針方法。