JP2017153330A

JP2017153330A - デマンド監視装置

Info

Publication number: JP2017153330A
Application number: JP2016036048A
Authority: JP
Inventors: 孝一石原; Koichi Ishihara; 孝行小掠; Takayuki Ogura
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-08-31

Abstract

【課題】一般家庭に設置された通信機能を備えた電力量計と無線通信して使用電力情報を入手し、居住者が操作し易くまた警報を認識し易いデマンド監視装置を提供する。【解決手段】電力量計２から使用電力データを受信する通信部１１と、受信した使用電力データを基にデマンド周期毎の使用電力量を予測し、予め設定された基準電力量を予測値が超えないか判断する監視装置ＣＰＵ１７と、判断結果を出力する報知部１２と、報知部を制御する報知制御部１３と、基準電力量を設定／変更する設定部１４とを有し、監視装置ＣＰＵ１７は、電力量計２からデマンド周期内に複数回使用電力データを入手して、デマンド周期の期間で使用される電力量を予測し、予測値が基準電力量を超えると判断したらスピーカ１２ｃを所定の報音発報動作させると共に、液晶ディスプレイ１２ｂを所定の表示動作させる。【選択図】図１

Description

本発明は、低圧デマンド契約して電力の供給を受ける際に使用電力を管理するために使用するデマンド監視装置に関する。

電力供給業者とデマンド契約した場合、使用電力の一時的な増大を防ぐことで、電力料金の上昇を防止できるし、更には低減させることが可能となる。そのための監視装置としてデマンド監視装置がある。
例えば特許文献１に開示されたデマンド監視装置は、電力量計により計測された使用電力量に基づいて電力需要の予測値を算出して、この予測値が設定された基準電力量（契約目標値）を超える場合は警報を出力するよう構成されている。

特開２０１３−１８８０７８号公報

しかしながら、上記従来のデマンド監視装置は、工場やビル等の大口の電力需要者を対象とした装置であり、一般家庭用に設計されたものではなかったため、一般家庭では使い勝手が悪かった。例えば、従来のデマンド監視装置は、電力量計から送出されるパルス信号から使用電力量を演算していたし、パルス信号はパルス検出用ＣＴを介して入手する構成であった。
一方、一般家庭では電力量計からＷｉ−ｓｕｎ通信等の無線により使用電力データが送信されたり、ＰＬＣ通信により使用電力データが送信され、データの内容及びその送信形態も異なっている。また、パルスのようにメータ側から常時発せられる使用電力データに比べて、装置側からメータへ情報要請する周期が長くなるため、得られる使用電力量の変動が大きく誤判断する可能性も大きい。
加えて、一般家庭の利用者は高齢者もいれば子供もおり、基準値の設定や警報表示等を幅広い世代の居住者に対し操作し易く分かり易いものが求められている。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、通信機能を備えて一般家庭に設置された電力量計と通信して使用電力情報を入手し、居住者が操作し易くまた警報を認識し易いデマンド監視装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、使用電力データを送信する機能を備えて、低圧引き込み線を介して需要家に供給される電力を計測する電力量計から使用電力データを要求し受信する通信部と、受信した使用電力データを基にデマンド周期毎の使用電力量を予測し、予め設定された基準電力量を予測値が超えないか判断する判断部と、判断結果に応じて報知動作する表示部及び報音部を有する報知部とを備えたデマンド監視装置であって、報知部は表示部及び報音部を有すると共に、基準電力量を設定／変更する設定部と、報知部の報音及び表示を制御する報知制御部とを有し、判断部は、通信部を介して電力量計からデマンド周期内に複数回使用電力データを入手して、デマンド周期の期間で使用される電力量を予測すると共に、予測値が基準電力量を超えると判断した場合は、報知制御部に発報指示を出し、報知制御部は、発報指示を受けて報知部を所定の報知動作させることを特徴とする。
この構成によれば、使用電力データをデマンド周期内に複数回入手してデマンド周期の期間の使用電力量の予測を行うため、高い精度で予測することができる。そして、使用電力が基準電力量より大きいことが予想される場合は報音と表示により通知するので、居住者は基準電力量を超えないよう使用電力を管理することが可能となる。

尚、デマンド周期とは、電力会社が基本電力料金を算出する基となる周期であり、毎時ごとの０分から３０分、３０分〜６０分の３０分を言う。そして、デマンド周期毎の使用電力量を２倍した値が平均使用電力（需要電力）であり、このデータに基づいて基本電力料金が算出される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、報知制御部は、報音部から音声メッセージ、動物の鳴き声の何れかで報音発報させると共に、発報を繰り返して実施するスヌーズ制御を実施し、且つ徐々に音量を大きくして報音させることを特徴とする。
この構成によれば、通知音が単純なブザー音ではなく、音声メッセージや動物の鳴き声で通報するため、居住者は火災発生の警報音のようにびっくりして慌てるような事態が発生することがないし、警報の内容を理解しやすい。また、頻繁に警報が発せられても、不快感を抱き難いし、子供であっても分かり易い。そして、警報音は徐々に大きくなるため、居住者に対して優しい。

請求項３の発明は、請求項１に記載の構成において、報知制御部は、報音部から動物の鳴き声で報音発報させると共に、表示部に動物のキャラクターを表示させることを特徴とする。
この構成によれば、報音する動物のキャラクターの鳴き声にあわせて、鳴き声に合った動物のキャラクターの画像を表示部に表示させることができる。そうすることで、子供に対しても電力の使用状況に興味を持たせることができ、家族全体で節電の意識が高まる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成において、公衆通信網を介して予め登録された通信端末に通知する外部通信部を有し、外部通信部は、発報指示を受けて使用電力が基準電力量をオーバーする旨の情報を通信端末に送信することを特徴とする。
この構成によれば、居住者はデマンド監視装置と通信できる通信端末を所持することで、デマンド監視装置の近くにいなくても電力の使用状況を把握でき、使用電力の管理をより確実に実施することができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の構成において、電源コンセントに接続するためのプラグを備えており、動作電源を商用電力とすることを特徴とする。
この構成によれば、デマンド監視装置の電源は電源コンセントから取得することになるため、電力量計との通信がＰＬＣ通信である場合に容易に実施でき、無線通信に頼ることなく使用電力データを入手できる。一方で、自ずとコンセントの近くに設置されることになるため、無線通信により電力量計からデータを入手する構成であっても、遠く離れて通信が出来ない事態を防ぐことができる。

請求項６の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の構成において、動作電源がデマンド監視装置に内蔵された電池であることを特徴とする。
この構成によれば、デマンド監視装置は設置場所を選ばないため、持ち運びでき利用者は移動先で容易に確認できる。

本発明によれば、使用電力データをデマンド周期内に複数回入手してデマンド周期の期間の使用電力量の予測を行うため、高い精度で予測することができる。そして、使用電力が基準電力量より大きいことが予想される場合は報音と表示により通知するので、居住者は基準電力量を超えないよう使用電力を管理することが可能となる。
また、通知音が単純なブザー音ではなく、音声メッセージや動物の鳴き声で通報するため、居住者は火災発生の警報音のようにびっくりして慌てるような事態が発生することがないし、警報の内容を理解しやすい。また、頻繁に警報が発せられても、不快感を抱き難いし、子供であっても分かり易い。そして、警報音は徐々に大きくなるため、居住者に対して優しい。

本発明に係るデマンド監視装置の一例を示す構成図である。電力監視の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るデマンド監視装置の一例を示すブロック図であり、デマンド監視装置１に電力量計２、居住者が所有する携帯電話（通信端末）３が接続された構成を示している。

電力量計２は、低圧引き込み線により需要家である家庭に供給される電力を計測するスマートメータと称される公知のもので、デマンド計（図示せず）が組み込まれ、またデマンド監視装置１からの要求に応じて使用電力データをＷｉ−ｓｕｎで返信する無線通信部（図示せず）を備えている。但し、ここではＷｉ−ｓｕｎを使用して無線通信を実施する構成としているが、スマートメータとの通信は、Ｗｉ−ｓｕｎを使用する以外にＰＬＣ通信や無線ＬＡＮにより実施しても良い。何れの場合もＢルート通信によりデータが入手される。

尚、デマンド計とは、需要家に対する電力基本料金算出のための装置であり、デマンド周期毎の平均使用電力である需要電力（３０分デマンド値）を演算して、１ヶ月間の演算値の最大値（デマンド値）が記憶される。また、このデータを基に過去１１ヶ月のデマンド値と現在の計算月のデマンド値の中で最大のデマンド値、即ち当月を含む過去１２ヶ月のデマンド値の最大値（最大デマンド値）が基本料金算出の基準データとなる。

デマンド監視装置１は、電力量計２と無線通信する通信部１１、スピーカ１２ａ及び液晶ディスプレイ１２ｂ更にＬＥＤ１２ｃを備えて使用電力の状況を知らせるための報知部１２、報知部１２の報音及び表示を制御する報知制御部１３、電力の使用状況を判定するための基準電力量（以下、「基準値」とする）を設定／変更し、また報知音を調整する設定部１４、計測した電力データや設定した基準値等を記憶する電力データ記憶部１５、通知するメッセージ情報やキャラクタ画像情報を記憶する報知情報記憶部１６、電力量やデマンド値の演算に加えて基準値の設定等を実施し、更にデマンド監視装置１の各部を制御する監視装置ＣＰＵ１７、インターネット等の公衆通信網Ｎを介して携帯電話３と通信を実施する外部通信部１８、外部に制御信号を出力する制御出力部１９、電源部２０等を備えている。

尚、液晶ディスプレイ１２ｂは、所定の表示操作により、使用電力の状況が棒グラフや折れ線で表示される。

設定部１４は、基準値を設定する基準値設定部１４ａと、音量を設定する音量設定部１４ｂとを有している。基準値設定部１４ａはロータリースイッチで構成され、回転操作で基準値が変更されるよう構成されている。例えば、押下操作で最大デマンド値が基準値に設定され、右回転でその値が増加し、左回転で減少し、変化させた状態で再度押下すると変更した値が基準値に設定される。尚、設定中の基準値、設定された基準値は液晶ディスプレイ１２ｂに表示される。
一方、音量設定部１４ｂは、スライドスイッチで構成され、スライド操作で最大音量が変更され、変更された状態が設定状態となる。

電力データ記憶部１５には、上述した現在月を含む１２ヶ月のデマンド値が記憶され、更に設定された基準電力量等が記憶されている。報知情報記憶部１６にはスピーカ１２ａから報音するアナウンス音声や、動物の音声、更には液晶ディスプレイ１２ｂに表示する画像データやメッセージ文章等が保存されている。

監視装置ＣＰＵ１７は、通信部１１を介して電力量計２から入手した使用電力データを基にデマンド周期毎の使用電力量（需要電力）を演算して予測する。そして、予測した使用電力量と基準値とを比較し、必要に応じて報知制御部１３に発報指示を出す。また、実際のデマンド周期毎の実際の使用電力量を演算し、デマンド値や最大デマンド値等を算出して算出したデータを電力データ記憶部１５に保存制御する。更に、必要に応じて携帯電話３と通信したり制御信号を出力するし、デマンド監視装置１の各部を制御する。

電源部２０はデマンド監視装置１から外部に延びたコードの先にプラグ４を有し、居室の壁面等に設けられた電源コンセント（図示せず）にプラグ４を接続して各部に供給する電源が生成される。こうしてコマンド監視装置１の電源を電源コンセントから取得することで、自ずとコンセントの近くに設置されることになるため、無線通信により電力量計からデータを入手する構成であっても、遠く離れて通信が出来ない事態を防ぐことができる。また、電力量計とＰＬＣ通信して情報を入手する形態の場合は、自動的に使用電力データを入手できる。

上記の如く構成された、デマンド監視装置１の動作は以下の様である。最初に基準値が設定される。基準値の設定は、過去のデータ（現在月を含む１２ヶ月分のデータ）がある場合はそのデータから選択した最大デマンド値に自動設定することができる。一方、最大デマンド値のデータが無い場合、或いは最大デマンド値を基準値としない場合は、利用者が設定部１４を操作して設定される。
電力料金を下げたい場合は、この基準値を最大デマンド値より小さくするのが望ましいため、設定部１４が操作されて基準値がマニュアル設定され、自動設定された値より低い値に設定されることになる。

こうして基準値が設定されると、以下の様に監視動作する。図２は電力監視の流れを示すフローチャートであり、このフローを参照して説明する。
監視動作中は、監視装置ＣＰＵ１７の制御により、通信部１１が電力量計２と例えば１０秒間隔で通信して使用電力データをその都度入手（Ｓ１）し、予測需要電力（予測値）を計算する（Ｓ２）。この予測需要電力とは、具体的にデマンド周期のスタートから例えば最初の１０分間に得たデータを基に、デマンド周期終了となる２０分後の使用電力量を算出し、更にその値を２倍した値である。

そして、この予測需要電力を基準値と比較（Ｓ３）して、基準値より大きい場合が発生したら、警報発報の制御を開始する（Ｓ４）。基準値に等しいか小さい場合は、電力データを取得して引き続き監視を継続する。
尚、ここでは予測値と基準値が等しい場合は警報を発しない制御としているが、等しい場合は発報させても良く、誤差を加味すると実質同一の制御である。デマンド周期である３０分間に超えることが無ければ発報制御は行わず、次のデマンド周期の予測需要電力の計算に入る。

警報発報は以下の様である。予測値が基準値を上回ると判定されたら、監視装置ＣＰＵ１７から報知制御部１３に発報指示信号が出力され発報制御が開始される。具体的に、スピーカ１２ａからアナウンス音声で例えば「使用電力が基準値を超える恐れがあります。使用量をへらしてください」等のメッセージが報音されたり、単純な犬の鳴き声「ワンワン」が報音される。これらの音声情報は、報知情報記憶部１６に保存されているデータが使用され、スヌーズ制御されて繰り返して報音される。そして、これら音声メッセージや鳴き声は最初は小さく報音され、徐々に大きい音で報音される。

更に報知制御部１３は、液晶ディスプレイ１２ｂを表示動作させ、ＬＥＤ１２ｃを発光／点滅させる。特に液晶ディスプレイ１２ｂの表示は、スピーカ１２ａから動物の鳴き声が報音される場合は、鳴き声にあったキャラクタが表示される。例えば、発報音が犬の鳴き声であれば、表示されるキャラクタを犬が吠えている画像とする。この場合、更に鳴き声と連動して変化する画像を表示させると良い。

また監視装置ＣＰＵ１７は、発報指示信号の出力に合わせて、外部通信部１８から登録されている携帯電話３に対して使用電力が基準値を上回る旨の通知を出す。この通知は、公衆通信網Ｎを介して居住者が所有する携帯電話３に送信される。通知は、例えばインターネットメールで行われ、「使用電力が基準値を超える恐れがあります。使用量をへらしてください」の文言が通知される。このように、居住者の所持する携帯電話３に通知することで、デマンド監視装置の近くにいなくても電力の使用状況を把握でき、使用電力の管理をより確実に実施することができる。
更に、制御出力部１９から制御信号が出力され、負荷（エアコン等の電化製品）が接続されている場合は停止操作される。

このように、電力量計２から使用電力データをデマンド周期内に複数回入手してデマンド周期の期間の使用電力量を予測するため、高い精度で使用電力を予測することができる。そして、使用電力が基準電力量より大きくなることが予想される場合は報音と表示により通知するので、居住者は基準電力量を超えないよう使用電力を管理することが可能となる。
また、通知音が単純なブザー音ではなく、音声メッセージや動物の鳴き声で通報するため、居住者は火災発生の警報音のようにびっくりして慌てるような事態が発生することがないし、警報の内容を理解しやすい。また、頻繁に警報が発せられても不快感を抱きにくいし、子供であっても分かり易い。そして、警報音は徐々に大きくなるため、居住者に対して優しい。
更に、動物のキャラクターの鳴き声の報音に合わせて、そのキャラクターの画像を表示部に表示させれば、子供に対しても電力の使用状況に興味を持たせることができ、家族全体で節電の意識が高まる。

尚、上記実施形態では、プラグ４を設けて、商用電力を電源としているが、電池を内蔵させて、電池駆動としても良い。上記デマンド監視装置１は、電力量計との通信にＷｉ−ｓｕｎを使用しており、微弱な電波で通信が可能であるし、液晶ディスプレイ１２ｂに必要な電力も僅かで済むため、例えば乾電池を電源とすることができる。この場合コマンド監視装置１の設置場所に制限が無くなり持ち運びが可能となり、利用者は自宅の庭に居たとしても容易に電力の状況を確認できる。
また、報知部１２を構成する表示部として液晶ディスプレイ１２ｂを設けて、動物のキャラクタを液晶ディスプレイ１２ｂに表示さているが、動物のキャラクタの表示は液晶ディスプレイを使用しなくても良く、単にキャラクタ形状をした発光部を設けて発光／点滅させても良い。更に、キャラクタの表示を無くして単にＬＥＤ１２ｃだけでも良く、発光や点滅で現在の状態を知らせることは可能である。

１・・デマンド監視装置、２・・電力量計、３・・携帯電話（通信端末）、４・・プラグ、１１・・通信部、１２・・報知部、１２ａ・・スピーカ（報知部）、１２ｂ・・液晶ディスプレイ（表示部）、１２ｃ・・ＬＥＤ（表示部）、１３・・報知制御部、１４・・設定部、１５・・電力データ記憶部、１６・・報知情報記憶部、１７・・監視装置ＣＰＵ（判断部）、１８・・外部通信部、２０・・電源部。

Claims

使用電力データを送信する機能を備えて、低圧引き込み線を介して需要家に供給される電力を計測する電力量計から使用電力データを要求し受信する通信部と、受信した使用電力データを基にデマンド周期毎の使用電力量を予測し、予め設定された基準電力量を予測値が超えないか判断する判断部と、判断結果に応じて報知動作する表示部及び報音部を有する報知部とを備えたデマンド監視装置であって、
前記基準電力量を設定／変更する設定部と、前記報知部の報音及び表示を制御する報知制御部とを有し、
前記判断部は、前記通信部を介して前記電力量計から前記デマンド周期内に複数回使用電力データを入手して、前記デマンド周期の期間で使用される電力量を予測すると共に、予測値が前記基準電力量を超えると判断した場合は、前記報知制御部に発報指示を出し、
前記報知制御部は、前記発報指示を受けて前記報知部を所定の報知動作させることを特徴とするデマンド監視装置。
前記報知制御部は、前記報音部から音声メッセージ、動物の鳴き声の何れかで報音発報させると共に、前記発報を繰り返して実施するスヌーズ制御を実施し、且つ徐々に音量を大きくして報音させることを特徴とする請求項１記載のデマンド監視装置。
前記報知制御部は、前記報音部から動物の鳴き声で報音発報させると共に、前記表示部に前記動物のキャラクターを表示させることを特徴とする請求項１記載のデマンド監視装置。
公衆通信網を介して予め登録された通信端末に通知する外部通信部を有し、
前記外部通信部は、前記発報指示を受けて使用電力が基準電力量をオーバーする旨の情報を前記通信端末に送信することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のデマンド監視装置。
電源コンセントに接続するためのプラグを備えており、動作電源を商用電力とすることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のデマンド監視装置。
動作電源がデマンド監視装置に内蔵された電池であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のデマンド監視装置。