JP2018045945A - ケーブル接続装置、読取装置及びケーブル接続確認システム - Google Patents

ケーブル接続装置、読取装置及びケーブル接続確認システム Download PDF

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Abstract

【課題】ケーブルの接続の確認を短時間で容易に行うことができるケーブル接続装置、読取装置、ケーブル接続確認装置を提供する。【解決手段】識別情報が記憶された線側RFID(y)が付されたケーブル4に電気的に接続される機器を有する筐体11と、筐体11に取り付けられ、ケーブル4を構成する芯線41が着脱可能に接続される複数の台側端子Tを有する端子台12と、各台側端子T毎に、各台側端子Tに対応する位置に設けられ、各台側端子Tを識別する識別情報が記憶された台側RFID(x)と、を有する。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、ケーブル接続装置、読取装置及びケーブル接続確認システムに関する。
監視盤は、変電所や配電室内に設置され、受変電系統に存在する各種の電力機器の状態を一括監視し、異常があれば警報を出して設備管理者に知らせる役割を担っている。このような監視盤は、リレー等、外部の設備との電気的な接続を確保するためのケーブルが接続される。
特開2005−80321号公報
上記のような監視盤が設置された受変電設備などにおいては、既設設備の一部を、順次新設備に更新していくステップ更新が行われる。この場合、既設設備と新設備とが併存して運用される状態が生じることになる。そこで、ステップ更新において、設備を問題なく運用するために、既設設備と新設備との間での適切なインタロック、保護を構築する改造を行う必要がある。このような設備間での制御を構築するためには、ケーブルが端子のどこに接続されているかを特定する必要がある。これは一般的には、作業員が図面を参照して行っていた。
但し、実際には、既設設備のケーブルが図面と異なる端子に接続されている場合がある。したがって、ケーブルが図面に記載されている番号に正しく接続されているかを確認するために、管理表を作成し、作業員が、ケーブル毎に目視によって実際の接続状態と一致しているか否かをチェックしていた。
しかし、年次点検などを行う際には、客先から指定される点検期間が短い場合など、目視での確認では、短時間に正確に行うことは困難であった。
本発明が解決しようとする課題は、ケーブルの接続の確認を短時間で容易に行うことができるケーブル接続装置、読取装置、ケーブル接続確認装置を提供することにある。
本実施形態のケーブル接続装置は、ケーブルと電気的に接続される機器を有する筐体と、前記筐体に取り付けられ、前記ケーブルを構成する芯線が着脱可能に接続される複数の端子を有する端子台と、前記端子台の端子毎に、各端子に対応する位置に設けられ、各端子を識別する識別情報が記憶されたRFIDと、を有する。
実施形態のケーブル接続確認システムを示す全体構成図 実施形態の端子台を示す斜視図 実施形態のケーブルを示す側面図 実施形態の読取装置を示す斜視図 図4の読取装置のブロック図 図1のケーブル接続確認装置のブロック図 図4の読取装置の使用態様を示す斜視図 図6のケーブル接続確認装置が作成、表示するテーブル
本実施形態を、図面を参照して説明する。
[構成]
図1に示すように、本実施形態のケーブル接続確認システムSは、ケーブル接続装置1、読取装置2、接続確認装置3を有する。ケーブル接続装置1には、ケーブル4が接続されている。以下、詳述する。
(ケーブル接続装置)
ケーブル接続装置1は、図1及び図2に示すように、筐体11、端子台12、台側RFID(x1)〜(x7)を有する。筐体11は、金属製の直方体形状の容器である。筐体11は、図示はしないが、ケーブル4に電気的に接続される機器を有している。本実施形態のケーブル4は、外部の装置等と接続された外線ケーブルである。筐体11は、その正面のほぼ全体が開放された開口部11aを有する。筐体11の正面には、図示はしないが、開口部11aを開閉する扉が取り付けられている。
機器は、電力機器や、電力機器の状態を監視する装置を含む。電力機器は、開閉器、断路器、変圧器等の電力系統や受変電系統に設置された各種の機器である。電力機器の状態を監視する装置は、電力機器の監視に必要な情報を取り入れて保持、演算、伝達等の処理を行う装置である。なお、機器は、上記には限定されず、ケーブル4に電気的に接続されることにより動作するあらゆる機器を含む。
端子台12は、筐体11に取り付けられ、ケーブル4を構成する芯線41が着脱可能に接続される複数の台側端子T1〜T7を有する。端子台12の本体12aは、絶縁性の材料で形成された略直方体形状の部材である。端子台12は、筐体11の正面の側縁部に設けられている。7つの台側端子T1〜T7は、図2に示すように、本体12aの上面の一辺に沿って並設されている。台側端子T1〜T7の数は、これより多くても少なくてもよい。以下、個々の台側端子T1〜T7を区別しない場合には、台側端子Tとして説明する。
台側端子Tのケーブル4との接続部分は、ねじ12bにより、ケーブル4の端部を、図示しない導電板に締め付け固定する構造である。導電板は、配線を介して機器に電気的に接続されている。
台側RFID(x1)〜(x7)は、情報を電子的に記憶することができるICチップと、このICチップと外部との間で無線により情報を送受信するアンテナ等のインタフェースを備えた装置である。RFIDは、ICタグ、RFタグ、電子タグ、非接触タグ等、種々の呼び方があり、これらのタグを利用したシステムをRFIDと呼ぶ場合もあるが、本実施形態では、これらのタグの総称として「RFID」という用語を用いる。また、本実施形態では、バッテリーを持たず、リーダなどの外部からの電磁波を動力源として差動するパッシブ型のRFIDを適用する。
台側RFID(x1)〜(x7)は、台側端子T1〜T7毎に、各台側端子T1〜T7に対応する位置に設けられた第1のRFIDである。本実施形態においては、台側RFID(x1)〜(x7)は、端子台12の台側端子T1〜T7が並設された一辺側の側面に、当該一辺に沿って等間隔で貼付されている。なお、各台側RFID(x1)〜(x7)間の距離は、電波の干渉が生じない距離とすることが好ましい。また、各台側RFID(x1)〜(x7)間に、電波の干渉をシールドするシールド部材を配置してもよい。
このような台側RFID(x1)〜(x7)には、対応する各台側端子T1〜T7を識別する識別情報が記憶されている。識別情報は、例えば、端子番号01〜07とする。
(ケーブル)
ここで、台側端子Tに接続されるケーブル4を説明する。ケーブル4は、図3に示すように、単数又は複数の被覆された導電線である芯線41を、まとめて一本に被覆した接続線である。ケーブル4における各芯線41の端部には、線側端子42が設けられている。例えば、線側端子42は、各芯線41の端部の被覆が剥かれて露出した導電線に取り付けられた、丸形やY形等の圧着端子である。図3は、線側端子42を丸型の圧着端子とした例であり、先端の穴42aにねじ12bの軸を挿入して、導電板に締め付け固定される。
さらに、ケーブル4には線側RFID(y)が取り付けられている。この線側RFID(y)は、基本的には、上記の台側RFID(x)と同様である。但し、線側RFID(y)は、芯線41毎に取り付けられている。例えば、粘着剤が付されたシール部材によって、芯線41の被覆部分に線側RFID(y)が巻き付けて固定されている。線側RFID(y)の取り付け位置は、後述する読取装置2によって読取可能となるように、線側端子42の近傍となっている。
このような線側RFID(y)は、各ケーブル4又は各芯線41を識別する識別情報が記憶された第2のRFIDである。識別情報は、例えば、図2に示すように、M083X01、M083X02といったケーブル符号である。各線側RFID(y)の識別情報は、共通のケーブル4の場合に共通であってもよいし、芯線41毎に異なる情報であってもよい。
(読取装置)
読取装置2は、RFIDの情報を読み取る装置である。読取装置2は、アンテナからの電磁波によりRFIDを励起して、RFIDから送信される情報を受信する。読取装置2は、図4に示すように、台側RFID(x)から識別情報を読み取る第1の読取部21a〜21g、線側RFIDから識別情報を読み取る第2の読取部22a〜22gを有する。以下、各第1の読取部21a〜21gを区別しない場合には、第1の読取部21とし、第2の読取部22a〜22gを区別しない場合には、第2の読取部22として説明する。
第1の読取部21及び第2の読取部22は、共通の本体部23に設けられている。本体部23は、略直方体形状の部材である。複数の第1の読取部21a〜21gは、図示しないアンテナを含む通信回路を有し、各台側端子T1〜T7の台側RFID(x1)〜(x7)に対応する位置に設けられている。より具体的には、第1の読取部21a〜21gは、本体部23の上面における一辺に沿って並設されている。このように、第1の読取部21a〜21gが設けられた側の側面を、各第1の読取部21a〜21gが各台側RFID(x1)〜(x7)に合致するように近接させることにより、台側RFID(x1)〜(x7)の識別情報が読み取り可能となる。
第2の読取部22a〜22gは、図示しないアンテナを含む通信回路を有し、各第1の読取部21a〜21bに対応する位置に設けられている。より具体的には、第2の読取部22は、本体部23に形成された収容部240と、その内部に埋め込まれた通信回路によって構成されている。
収容部240は、図4の部分拡大図に示すように、ケーブル4の芯線41の線側RFID(y)が付された部分を、芯線41毎に収容する。収容部240は、貫通穴241、開口242を有する。貫通穴241は、本体部23の相反する側面を貫通する複数の円筒形状の穴が、互いに平行に形成された態様となっている。複数の貫通穴241は、第1の読取部21a〜21gに対応する位置に、等間隔で形成されている。貫通穴241の径dは、線側RFID(y)及び芯線41を収容できる大きさとなっている。つまり、貫通穴241の径dは、線側RFID(y)及び芯線41を合わせた部分の径よりも大きい。
また、開口242は、本体部23の貫通穴241の一部が切り欠かれて外部と連通した部分である。本実施形態では、開口242は、貫通穴241の下部に、貫通穴241の軸に沿ってスリット状に形成されている。開口242の間隔wは、芯線41の径よりも大きいが、貫通穴241の径よりも小さい。このため、開口242の対向する縁部は、貫通穴241の径が狭まるように突出した支持部243を構成している。開口242から、芯線41の線側RFID(y)を貼付した部分を挿入して、貫通穴241に収容することにより、第2の読取部22がRFIDの情報を読み取り可能となる。貫通穴241に挿入された芯線41は、支持部243によって貫通穴241から外れ難くなる。
なお、各第1の読取部21a〜21gの間、各第2の読取部22a〜22gの間、各第1の読取部21a〜21gと各第2の読取部22a〜22gとの間には、互いの電波の干渉を避けるためにシールド部材を設けてもよい。同様の目的のために、本体部23をシールド材料により形成してもよい。
読取装置2は、図5のブロック図に示すように、さらに記憶部24、出力部25を有する。記憶部24は、第1の読取部21、第2の読取部22が読み取った識別情報を記憶する。記憶部24は、メモリ等により構成されるが、揮発性のものであっても不揮発性のものであってもよい。出力部25は、読み取られた識別情報を外部に出力する。出力部25は、後述する接続確認装置3に接続コードを介して接続され、接続確認装置3に識別情報を出力するインタフェースである。なお、出力部23は、無線により接続確認装置3に情報を送信する通信部であってもよい。
以上の読取装置2は、上記の各部を含む電子回路を備え、電源、スイッチ等を含むRFIDのリーダとして基本的な機能を有しているが、詳細は省略する。読み取った情報を表示するディスプレイを備えていてもよい。
(接続確認装置)
接続確認装置3は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等のコンピュータを、プログラムで制御することで実現できる。この場合のハードウェアやプログラムの実現態様は各種変更可能である。
また、本実施形態の接続確認装置3は、上記のようなプログラム、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体としても把握できる。以下の説明では、図6に示すように、本実施形態の各機能をブロックで図示した仮想的ブロック図を用いる。
接続確認装置3は、入力部31、作表部32、表示部33、記憶部34を有する。入力部31は、読取装置2からの識別情報を入力する。入力部31は、接続コードを介して、読取装置2からの識別情報が入力されるインタフェースである。なお、入力部31は、無線により読取装置2からの情報を受信する通信部であってもよい。
作表部32は、入力部31から入力された識別情報を、対応する台側RFID(x)と線側RFID(y)とを紐づけて、テーブルを作成する。表示部33は、作成したテーブルを表示する。表示部33は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等のディスプレイを用いる。
記憶部34は、接続確認装置3に必要な情報を記憶する。記憶される情報は、識別情報、テーブルを含む。記憶部34は、メモリ、ハードディスク等の記憶媒体を用いることができる。
[確認作業]
以上のような本実施形態のケーブル接続確認システムSによる確認作業を、図1〜6に加えて、図7及び図8を参照して説明する。
まず、読取装置2によって、台側RFID(x)及び線側RFID(y)を、一括で読み取る手順を説明する。図3に示すように、ケーブル4の芯線41は、その端部の線側端子42が、端子台12における台側端子Tに接続されている。より具体的には、線側端子42が台側端子Tにねじ止めされている。
図2の例では、ケーブル符号がM083X01のケーブル4は、芯線41が2本の2芯であり、それぞれに線側RFID(y)が付けられている。それぞれの線側RFID(y)は、ケーブル符号として共通の「M083X01」を記憶している。2芯のうちの1芯は端子番号01の台側端子T1に接続され、もう1芯は端子番号02の台側端子T2に接続されている。
また、符号M083X02のケーブル4は、芯線41が3本の3芯であり、それぞれに線側RFID(y)が付けられている。それぞれの線側RFID(y)は、ケーブル符号として共通の「M083X02」を記憶している。3芯のうちの1芯は端子番号04の台側端子T4に接続され、1芯は端子番号05の台側端子T5に接続され、1芯は端子番号06の台側端子T6に接続されている。
そして、図7に示すように、読取装置2の第1の読取部21a〜21gを、端子台12に取り付けられた台側RFID(x1)〜(x7)に近接させる(図2参照)。また、図4に示すように、収容部240の開口242から、芯線41を、線側RFID(y)が付けられた部分とともに収容部240に挿入する。
ここで、台側端子T1〜T7に接続された芯線41は、それぞれに対応する第2の読取部22a〜22gに挿入する。図7の例では、ケーブル符号がM083X01のケーブル4の台側端子T1に接続された芯線41は、第2の読取部22aの収容部240に挿入し、台側端子T2に接続された芯線41は、第2の読取部22bの収容部240に挿入する。ケーブル符号がM083X02のケーブル4の台側端子T4に接続された芯線41は、台2の読取部22dの収容部240に挿入し、台側端子T5に接続された芯線41は、第2の読取部22eの収容部240に挿入し、台側端子T6に接続された芯線41は、第2の読取部22fの収容部240に挿入する。
これにより、第1の読取部21によって台側RFID(x)の端子番号を読み取るとともに、第2の読取部22によって線側RFID(y)のケーブル符号を読み取る。第1の読取部21は、読み取った端子番号を{01、02、03、04、05、06、07}の配列として記憶部24に記憶する。第2の読取部22は、読み取ったケーブル符号を端子番号の順に並べた{M083X01、M083X01、null、M083X02、M083X02、M083X02、null}の配列として記憶部24に記憶する。nullは、その端子番号の台側端子Tには、芯線41が接続されていないことを意味する。
以上のように読み取られた識別情報は、出力部25が、接続コードを介して接続確認装置3に出力する。出力された識別情報は、接続確認装置3の入力部31に入力され、記憶部34に記憶される。作表部32は、入力された識別情報の二つの行列に基づいて、ケーブル符号に関して正規化したテーブルを作成する。このようなテーブルの例を、図8に示す。このテーブルは、ケーブル符号M083X01の芯線41が、端子番号01、02の台側端子T1、T2に接続され、ケーブル符号M083X02の芯線41が、端子番号04、05、06の台側端子T4、T5、T6に接続されていることを示している。テーブルは、表示部33によって表示され、作業員は視覚により確認できる。
[作用効果]
(1)実施形態のケーブル接続装置1は、識別情報が記憶された線側RFID(y)が付されたケーブル4に電気的に接続される機器を有する筐体11と、筐体11に取り付けられ、ケーブル4を構成する芯線41が着脱可能に接続される複数の台側端子Tを有する端子台12と、各台側端子T毎に、各台側端子Tに対応する位置に設けられ、各台側端子Tを識別する識別情報が記憶された台側RFID(x)と、を有する。
このため、読取装置によって台側RFID(x)、線側RFID(y)から識別情報を読み取ることにより、端子台12に対するケーブル4の接続の確認を、短時間で容易に行うことができる。これは、例えば、ケーブル4を一旦外すような、定期点検を行った後で、ケーブル符号と端子番号を確認するために使用できる。また、新たな機器を設置した後に、ケーブル符号と端子番号が図面通りに接続されているかの確認に使用できる。
(2)実施形態の読取装置2は、端子台12に設けられた台側RFID(x)から識別情報を読み取る第1の読取部21と、ケーブル4に設けられた線側RFID(y)から識別情報を読み取る第2の読取部22とを有する。
このため、端子台12の識別情報と、これに接続されたケーブル4の識別情報を、一括で読み取ることができ、確認時間を短縮化できる。
(3)第1の読取部21は、各台側端子Tに対応する位置に複数配設されている。このため、複数の台側端子Tの識別情報を、一括で読み取ることができ、確認時間を短縮化できる。各第1の読取部21の位置と各台側端子Tの位置を一致させることにより、各台側端子Tに合わせて設けられた台側RFID(x)に対する第1の読取部21の位置合わせを容易に行うことができる。
(4)第2の読取部22は、各第1の読取部に対応する位置に複数配設されている。このため、複数のケーブル4の接続状態を、まとめて確認することができる。
(5)第2の読取部22は、ケーブル4の芯線41の線側RFID(y)が付された部分を、芯線41毎に収容する複数の収容部240を有する。このため、各ケーブル4を各収容部240に収容することにより、隣接する台側端子Tに接続されたケーブル4同士を間違うことなく、正確に識別情報を読みとることができる。
(6)第1の読取部21と第2の読取部22とは、共通の本体部23に設けられている。このため、単一の装置で、台側RFID(x)、線側RFID(y)からの情報を読み取ることができ、複数の読取装置を用いる必要がない。
(7)実施形態のケーブル接続確認システムSは、識別情報が入力される入力部31と、入力部31から入力された識別情報に基づいて、互いに接続されている台側端子Tとケーブル4との対応関係を示すテーブルを作成する作表部32と、テーブルを表示する表示部33とを有する。このため、作業者は、テーブルを参照することにより、接続状態を即座に把握できる。
[他の実施形態]
本実施形態は、上記のような態様には限定されない。
(1)台側端子T、ケーブル4、芯線41、第1の読取部21、第2の読取部22の数は、上記の態様で例示した数には限定されない。また、本実施形態は、ケーブル4に電気的に接続される機器に広く適用可能であり、機器及びこれを収容する筐体の種類、形状、大きさは問わない。また、本実施形態のケーブル4は、外線ケーブルに限られない。例えば、工場において製造中の機器の盤内配線であるケーブルの接続が適正か否かを確認する用途に用いることもできる。
(2)端子台12は、筐体11の正面、背面、側面、上面、底面における内側、外側のいずれに設けてもよい。電力用の監視盤の場合、正面に設けられていると、確認作業がし易い。図1に示した端子台12は、台側端子Tの配置方向が垂直方向となっているが、水平方向としてもよい。読取装置2は、端子台12の方向にかかわらず適用可能である。但し、台側端子Tの配置を垂直方向とした場合には、読取装置2が縦となり、第2の読取部22の収容部240が見易くなるので、ケーブル4の芯線41を挿入する作業がし易い。
(3)第1の読取部21の位置は、各台側RFID(x)に接近して識別情報を読み取ることができれば、上記の態様で示した位置には限定されない。第2の読取部22の収容部240は、貫通穴241が角筒形状であってもよい。支持部243はなくてもよいが、支持部243があることにより、芯線41の脱落が防止できる。また、収容部240は、貫通穴241でなくても、窪み、凹み等の線側RFID(y)が収容できる空間があればよい。さらに、線側RFID(y)からの情報を読み取ることができれば、収容部240がなくてもよい。
(4)本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 ケーブル接続装置
11 筐体
11a 開口部
12 端子台
12a 本体
12b ねじ
2 読取装置
21、21a〜21g 第1の読取部
22、22a〜22g 第2の読取部
23 本体部
24 記憶部
25 出力部
240 収容部
241 貫通穴
242 開口
243 支持部
3 接続確認装置
31 入力部
32 作表部
33 表示部
34 記憶部
4 ケーブル
41 芯線
42 線側端子
42a 穴
T1〜T7 台側端子
x1〜x7 台側RFID
y 線側RFID

Claims (8)

  1. ケーブルと電気的に接続される機器を有する筐体と、
    前記筐体に取り付けられ、前記ケーブルを構成する芯線が着脱可能に接続される複数の端子を有する端子台と、
    前記端子台の端子毎に、各端子に対応する位置に設けられ、各端子を識別する識別情報が記憶されたRFIDと、
    を有するケーブル接続装置。
  2. ケーブルと、
    前記ケーブルと電気的に接続される機器を有する筐体と、
    前記筐体に取り付けられ、前記ケーブルを構成する芯線が着脱可能に接続される複数の端子を有する端子台と、
    前記端子台の端子毎に、各端子に対応する位置に設けられ、各端子を識別する識別情報が記憶された第1のRFIDと、
    前記ケーブルの芯線毎に設けられ、各ケーブル又は各芯線を識別する識別情報が記憶された第2のRFIDと、
    を有するケーブル接続装置。
  3. 請求項2記載のケーブル接続装置の端子台に設けられた前記第1のRFIDから識別情報を読み取る第1の読取部と、
    前記ケーブルに設けられた前記第2のRFIDから識別情報を読み取る第2の読取部と、
    を有する読取装置。
  4. 前記第1の読取部は、各端子に対応する位置に複数配設されている請求項3記載の読取装置。
  5. 前記第2の読取部は、各第1の読取部に対応する位置に複数配設されている請求項4記載の読取装置。
  6. 前記第2の読取部は、前記ケーブルの芯線の前記第2のRFIDが付された部分を、前記芯線毎に収容する複数の収容部を有する請求項5記載の読取装置。
  7. 前記第1の読取部と前記第2の読取部とは、共通の本体部に設けられている請求項3乃至6のいずれかに記載の読取装置。
  8. 請求項3乃至7のいずれかの読取装置によって読み取られた識別情報が入力される入力部と、
    前記入力部から入力された識別情報に基づいて、互いに接続されている端子とケーブルとの対応関係を示すテーブルを作成する作表部と、
    前記テーブルを表示する表示部と、
    を有するケーブル接続確認システム。

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