JP4991642B2 - 遠隔検針システム - Google Patents

Description

本発明は、主として集合住宅やオフィスビル・商業ビルにおいて電力使用量を遠隔で検針する遠隔検針システムに関するものである。

従来から、集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナントが需要家である場合において、電力量計に付設した子機と集合住宅やオフィスビル・商業ビルの電気室などに配置された親機との間で電力線搬送通信による通信を行い、各需要家の電力量計で得られた検針データ（つまり、電力量計による検針データであって、ここでは消費電力量）を親機が子機から取得し、親機において検針データを集約する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、親機は、電話網のような通信網を介して電力会社の集計装置に接続されており、集計装置からの検針要求に応じて子機から検針データを取得して集計装置に送信したり、あらかじめ定める周期毎に子機から検針データを取得して集計装置に送信したりすることで遠隔での検針を可能にしている。

上述の技術では、親機と子機との間で電力線搬送通信による通信を行って親機が子機からの検針データを集約するから、各需要家に電力を供給している電力線を親機と子機との間の通信路として兼用することによって、省施工かつ省材料になっている。しかも、遠隔での検針を可能にするから、検針員が電力量計を目視して消費電力量を確認する場合に比較すると、省力化になる上に検針データの読み誤りも防止することができる。

ところで、特許文献１に記載の技術では、需要家の入った建物内の幹線（引き込み線）に複数台の降圧トランス（変圧器）を接続することにより配電系統を複数に分岐し、降圧トランスの二次側の電力線（配電線）から需要家に電力を供給している。したがって、建物内の各階ごとなどに配電系統を分けることが可能になっている。

いま、図９のように、配電系統を複数本の電力線Ｌｂに分岐している場合に、親機１が子機２と通信するには、いずれかの１本の電力線Ｌｂを親機１と接続し、他の電力線Ｌｂと親機１との間では降圧トランスＴｒおよび幹線Ｌｔを介して通信信号を授受することが考えられるが、通信信号が降圧トランスＴｒを通過すると大きく減衰するから、通信品質が劣化するという問題を生じる。

そこで、特許文献１では、異なる電力線Ｌｂの間に通信信号を通過させるカプラ３（変圧器間信号結合器）を接続する構成を採用している。カプラ３の一端は各電力線Ｌｂに接続され、他端は１組の電力線Ｌｂに接続される。したがって、当該電力線Ｌｂに親機１を接続することにより、すべての電力線Ｌｂとの間で比較的高い通信品質で通信信号の授受が可能になる。
特開２００６−１８００２１号公報

ところで、特許文献１には、電力計測装置（積算電力量計）内に検針結果を電力線搬送通信する子機（子機側通信器）を内蔵させることが記載されているが、電力計測装置に電力線搬送通信のための子機を内蔵していると、電力計測装置と子機との一方が故障した場合、あるいは、電力計測装置と子機との一方の機能を高機能化しようとする場合などにおいて、電力計測装置の全体を交換することが必要になり、高コストになるという問題がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、電力計測装置と子機とを一装置として扱うことを可能にしかつ個別にも扱えるようにし、さらに、電力計測装置と子機との間で結線作業を不要にしながらも通信の信頼性を確保できるようにした遠隔検針システムを提供する。

請求項１の発明は、幹線から複数に分岐させた系統ごとにそれぞれ幹線の電圧を降圧して二次側に接続された電力線を通して負荷に給電する複数個の降圧トランスと、各降圧トランスの二次側の電力線に接続され負荷での使用電力を監視する複数台の電力計測装置から計測データをそれぞれ取得する複数台の子機と、子機との間で電力線を含む通信路を通して電力線搬送通信による通信を行って子機から計測データを取得する親機と、親機との間で広域情報通信網を含む通信路を通して通信を行うことにより親機が取得した計測データを取得するサーバとを有し、子機と電力計測装置とは、個別の器体を有するとともに、器体の一面同士を互いに対向させた形で各器体を収納するハウジングに対して取付ねじにより固定され、子機は、赤外線通信を行う第１の光通信インターフェイスを備え、第１の光通信インターフェイスは、電力計測装置に設けられた第２の光通信インターフェイスと対向し赤外線通信により計測データを電力計測装置から受信することを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記降圧トランスの二次側は単相３線で配線され、前記子機は、中性線と電圧線とから受電し、かつ２本の電圧線を電力線搬送通信に用いることを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記子機は、前記電力計測装置から計測データを取得する前記第１の光通信インターフェイスとは別に、赤外線通信により他装置と通信する第３の光通信インターフェイスを前記器体において第１の光通信インターフェイスを設けた面と交差する一面に備え、第１の光通信インターフェイスと第３の光通信インターフェイスとは、第３の光通信インターフェイスを設けた面の長手方向において異なる端部側に振り分けて配置されることを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかの発明において、前記子機は、器体の一面に報知灯を備え、報知すべき異常の発生時にのみ報知灯を点灯させることを特徴とする。

請求項１の発明の構成によれば、電力計測装置から子機に計測データを引き渡すにあたって赤外線通信を行うから、電力計測装置と子機とそれぞれユニット化してハウジングに取り付けることにより、電力計測装置の計測データを親機に引き渡す通信機能を付与することができる。したがって、電力計測装置や子機の故障時や高機能化の際には、一方の器体を交換すればよく、メンテナンスや高機能化を容易に実施することができる。また、電力計測装置と子機との間で赤外線通信を行っており、電力計測装置と子器とは近接して配置されているから、電力計測装置と子機との位置がずれると計測データの伝送に関する信頼性が損なわれるおそれがあるが、取付ねじを用いてハウジングに器体を固定しているから、伝送の信頼性を確保できる。

請求項２の発明の構成によれば、子機が単相３線のうちの中性線と一方の電圧線とから受電しているから、内部電源を得るために高電圧から降圧する場合に比較すると電力変換効率が高くなる。また、子機が単相３線のうちの両電圧線を電力線搬送通信に用いているから、電力線に対して子機を無極性で接続することができる上に、電力線搬送通信に用いる通信信号が子機に内蔵した電源回路の影響を受けて減衰することがなく、通信品質を維持しやすくなる。

請求項３の発明の構成によれば、第１の光通信インターフェイスと第２の光通信インターフェイスとがともに赤外線通信を行うが、両光通信インターフェイスの距離を比較的大きくしているから、第１の光通信インターフェイスで用いる赤外線と第２の光通信インターフェイスで用いる赤外線との干渉を防止することができる。

請求項４の発明の構成によれば、子機に設けた報知灯を報知すべき異常の発生時にのみ点灯させるから、報知灯を定常時に点灯させる場合のように近隣の住人に不安感を与えることがなく、しかも定常時には報知灯が消灯していることにより省電力になる。

（実施形態１）
本実施形態は、集合住宅やオフィスビル・商業ビルのように１つの建物内に複数台の電力計測装置が配置されている場合を想定している。この種の建物では、図４に示すように、商用電源が供給されている幹線（６６００Ｖの中高圧線）Ｌｔから分岐した複数系統の電力線（１００Ｖ／２００Ｖの低圧線）Ｌｂが配線される。幹線Ｌｔと各電力線Ｌｂとの分岐点にはそれぞれ降圧トランスＴｒが設けられる。降圧トランスＴｒは、幹線Ｌｔの電圧を１００Ｖ／２００Ｖ（単相３線で電圧線間が２００Ｖ）に降圧するものであり、たとえば２０〜２００ｋＶＡ程度の容量のものが用いられる。図４では降圧トランスＴｒの二次側の電力線Ｌｂを２線で記載しているが、実際には降圧トランスＴｒの二次側は単相３線になる。図４に示す２線は電力線Ｌｂのうち電圧極の線路を示している。

本実施形態では、集合住宅において複数台の降圧トランスＴｒを設け、降圧トランスＴｒの二次側に接続した電力線Ｌｂから分岐して各住戸に給電している場合を例として説明する。各住戸別に電気料金を課金するために各住戸には電力計測装置４が設けられる。電力計測装置４には、従来の積算電力計に代えて電子式電力量計を用いる。電力計測装置４は瞬時電力を計測し、瞬時電力を積算することによって時間帯別に電力量を計量する。したがって、たとえば昼間時間と夜間時間のように料金単価の異なる時間帯における使用電力量を個別に計量することができる。

ところで、本発明は、各住戸における電力の使用量を遠隔で検針することを目的にしているから、電力計測装置４で計量した計量データを通信により伝送する必要がある。ここでは、電力計測装置４で得られる計測データを伝送する通信路の一部に電力線Ｌｂを用いて電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」と略称する。ＰＬＣ＝Power Line Communication）による通信を行う。

各住戸に設けた電力計測装置４の計測データは、たとえば建物を単位として親機１に集められる。親機１は、電力会社が管理するサーバ６との間でインターネットのような広域情報通信網ＮＴを通して通信を行う。したがって、サーバ６では各住戸での電力の使用量を個別に取得することが可能になる。

親機１を広域情報通信網ＮＴに接続するために、親機１を含む構内情報通信網と広域情報通信網ＮＴとの間に介在して親機１とサーバ６との間での通信を可能にする通信装置としてのモデム５を設けている。広域情報通信網ＮＴは、光通信などによるブロードバンドの通信網であり、光通信を行う場合にはモデム５としてＯＮＵ（Optical Network Unit）を用いる。モデム５には、構内情報通信網が接続されるＬＡＮ用の接続口５１と、広域情報通信網ＮＴに接続されるＷＡＮ用の接続口５２（図３参照）とが設けられる。

モデム５は後述するコンセント１１を介して電力線Ｌｂから電源が供給される。したがって、電力線Ｌｂを用いて伝送される通信信号（たとえば、１０〜４５０ｋＨｚ）が減衰しないように、電力線Ｌｂからモデム５への給電経路には通信信号に対する入力インピーダンスを高めるインピーダンスアッパ５３（図５参照）が挿入される。インピーダンスアッパ５３は、電源周波数を通過させ通信信号に用いる高周波は阻止するローパスフィルタであり、コンセント１１またはモデム５に内蔵される。図５はモデム５に内蔵している場合を示しており、インピーダンスアッパ５３を設けることにより、モデム５内の通信回路５４への給電を行いながらも電力線Ｌｂを用いて伝送される通信信号がモデム５に内蔵した電源回路５５に吸収されることがなく、電力線Ｌｂを伝送される通信信号の品質を維持することができる。

各住戸に設けた電力計測装置４の計測データを親機１に伝送するために、各電力計測装置４には親機１との間で通信を行う子機２がそれぞれ付設される。子機２は電力計測装置４とは別個に設けることができるが、本実施形態では、後述するように、電力計測装置４の器体と子機２の器体２０とを１個のハウジング４０（図１参照）内に収納している。ハウジング４０内には電力計測装置４と子機２との器体がそれぞれ１個ずつ収納される。また、親機１では各住戸別に電力の使用量を把握する必要があるから、各子機２には個別の識別情報（アドレスや需要家番号）が設定されており、親機１では識別情報により各子機２を識別する。

子機２は各電力線Ｌｂに接続されており、通常は１組（単相３線）の電力線Ｌｂから複数の住戸に給電するから、１組の電力線Ｌｂに複数台の子機２が接続されることになる。ここに、親機１が子機２から積算電力量を取得する際には、親機１が各子機２をポーリングすることにより各子機２が記憶している積算電力量を取得する。子機２が電力計測装置４から積算電力量を取得して記憶することについては後述する。

本実施形態では、親機１において通信用の接続口を多数個設ける代わりに、図３に示すように、３個の接続口３１，３２（３個のうちの１個は図示していないがカプラ３の左端部に設けてある）を有したカプラ３を電力線Ｌｂの系統数より１台だけ少なく設けている。カプラ３の１個の接続口は電力線Ｌｂに接続され、残りの２個の接続口３１，３２は接続ケーブルＬｃを介して他のカプラ３に接続されるか親機１に接続される（以下では、電力線Ｌｂに接続される接続口を充電側接続口と呼び、残りの２個の接続口３１，３２を信号側接続口と呼ぶ）。電力線Ｌｂに接続する充電側接続口と２個の信号側接続口３１，３２との間では、電力の通過を阻止し電力線搬送通信に用いる通信信号のみを通過可能としてある。また、信号側接続口３１，３２の間は互いに直結してあり、両信号側接続口３１，３２の間での通信信号の伝送を可能にしている。

したがって、カプラ３の充電側接続口を電力線Ｌｂに接続するとともに、信号側接続口３１，３２を用いてカプラ３の間を接続すると、同じ電力線Ｌｂの上で通信信号を伝送できるのはもちろんのこと、異なる電力線Ｌｂの間でもカプラ３を介して通信信号の伝送が可能になる。つまり、いずれか１台のカプラ３を親機１に接続しておくことにより、親機１には１個の信号用の接続口１３ｃ（図６参照）を設けるだけで、カプラ３を接続したすべての電力線Ｌｂに接続されている子機２との間で通信信号の授受が可能になる。

親機１には信号用の接続口１３ｃとは別に受電用の接続口１３ｄも設けてある。受電用の接続口１３ｄは、カプラ３を介さずにいずれか１組の電力線Ｌｂに接続される。つまり、当該電力線Ｌｂにはカプラ３は接続されない。受電用の接続口１３ｄは、電力線Ｌｂからの受電のために用いられるとともに、当該電力線Ｌｂに接続された子機２との間で通信信号を授受するためにも用いられる。子機２は電力線Ｌｂから受電する。

本実施形態では、上述したように、子機２との間で通信信号を伝送するために親機１に２個の接続口１３ｃ，１３ｄを設けてあり、受電用の接続口１３ｄには電力線Ｌｂを接続して親機１の内部において受電電力と通信信号とを分離しているのに対して、信号用の接続口１３ｃには通信信号を分離する機能を有したカプラ３を接続することにより接続口１３ｃを通して通信信号のみを授受する。したがって、カプラ３の両端に電源電圧が印加されることはなく、カプラ３の両端に電源電圧が印加される場合に比較すると、カプラ３の設計が容易になる。

ところで、本実施形態では、各電力線Ｌｂと各カプラ３との間にそれぞれ開閉器７を挿入してある。同様に、親機１における受電用の接続口１３ｄと電力線Ｌｂとの間にも開閉器７を挿入してある。各開閉器７は、単極あるいは２極のスイッチを用いることができるが、望ましくは２極のブレーカを用いる。開閉器７を各電力線Ｌｂごとに設けていることによって、各住戸への給電を停止することなく親機１やカプラ３を個別に電力線Ｌｂから切り離して保守や点検の作業を行うことが可能になる。

また、開閉器７としてブレーカを用いることにより、親機１やカプラ３に異常電流が流れたときに異常電流の経路を遮断し、電源側に影響を及ぼさないようにすることができる。開閉器７にブレーカを用いる場合には、降圧トランスＴｒの容量をたとえば２０ｋＶＡとすれば、遮断容量が１．５ｋＡ程度のものを用いる。

上述したように、電力計測装置４は各住戸での電力の使用量を計測しており、子機２は各電力計測装置４から計測データ（積算電力量）を取得するから、子機２は建物内に分散して配置される。一方、親機１は各子機２が取得した計測データを集めるために、建物の１箇所に配置される。具体的には、親機１は、図３に示すように、カプラ３および開閉器（ブレーカを用いているから、以下ではブレーカと呼ぶ）７とともに収納ボックス８に収納され、この収納ボックス８が、建物において幹線Ｌｔおよび降圧トランスＴｒを収納している電気室としてのＥＰＳ（Electric Pipe Shaft）Ｅに配置される。

収納ボックス８は、金属製の筐体であって、施工状態では前面が縦長となるように配置される。収納ボックス８の中には後壁に沿って取付板８ａが配置され、取付板８ａには、親機１、カプラ３、ブレーカ７が取り付けられる。さらに、取付板８ａには、モデム５が取り付けられるとともに、モデム５に給電するためのコンセント１１が取り付けられる。親機１は収納ボックス８の上部に配置され、カプラ３、モデム５、ブレーカ７、コンセント１１は収納ボックス８において親機１よりも下方に配置される。

後述するように、親機１には常時は収納ボックス８の内部の接続線（たとえば、接続ケーブルＬｃ）のみが接続され、モデム５やブレーカ７には内部の接続線以外に収納ボックス８の外部から引き込まれた接続線（たとえば、電力線Ｌｂ）が接続される。したがって、親機１と他装置とを分離して配置しておくことにより外部の接続線との接続が容易になる。

また、収納ボックス８の中に外部の接続線を収めるスペースが不要であるから、収納ボックス８の小型化につながる。しかも、外部の接続線（電力線Ｌｂおよび広域情報通信網ＮＴへの接続線）が自重により垂下しても親機１に接触することがないから、親機１に接続線による荷重が作用することがない。さらに、親機１が収納ボックス８の下部に配置されていると、親機１のメンテナンス作業の際に収納ボックス８の外部から引き込まれる多数本の接続線に触れる可能性が高くなり作業性が低下するが、親機１が接続線と干渉しない上部に配置されていることにより、メンテナンス作業の作業性が向上し、作業の安全性も高まることになる。

ところで、図示例では、複数個のブレーカ７を上下方向に配列するとともに、複数個のカプラ３を上下方向に配列している。各ブレーカ７には、たとえば、ＪＩＳ Ｃ ８３７０に規定された協約寸法のものを用いることができる。各ブレーカ７は、電源側端子が左端となり負荷側端子が右端となるように配置され、上端２個のブレーカ７を除いてそれぞれカプラ３と左右方向に並設される。

後述するように、各カプラ３は各ブレーカ７と一対一に接続されるから、ブレーカ７とカプラ３との上下方向の幅寸法は等しいことが望ましい。カプラ３とブレーカ７との上下方向の幅寸法が等しければ、カプラ３とブレーカ７とを接続する際に用いる接続線を直線状に配線することができる。しかも、各接続線は同長さでよいから、接続線の加工が容易である。なお、ブレーカ７を上下方向において密着させて配置している場合に、カプラ３の上下方向の幅寸法がブレーカ７の上下方向の幅寸法よりも小さい場合でも同様の接続が可能である。ただし、この場合には上下に隣接するカプラ３の間に隙間が形成される。

当該２個のブレーカ７のうちの一方の負荷側端子は接続線を用いて親機１の受電用の接続口１３ｄに接続され、他方の負荷側端子は接続線を用いてコンセント１１に接続される。親機１における受電用の接続口１３ｄにはブレーカ７を通して電力線Ｌｂが接続されることになり、当該電力線Ｌｂに接続された子機２との間で通信信号の授受が可能になる。ここに、両ブレーカ７は１台の降圧トランスＴｒに共通に接続することができる。

上端２個のブレーカ７を除く各ブレーカ７の負荷側端子は、それぞれ上述した接続線を介してカプラ３の充電側接続口に一対一に接続される。したがって、各カプラ３はそれぞれ個別のブレーカ７を通して各電力線Ｌｂに接続され、各電力線Ｌｂに接続された子機２との間でブレーカ７を通して通信信号を伝送することが可能になる。

ところで、カプラ３は、図７に示す形状のケース３０を備える。ケース３０の後部（図７（ｂ）の下部）には左右にそれぞれ取付片３３が延設され、各取付片３３には上下方向（図７（ａ）の上下方向）に長い長孔状の取付孔３４がそれぞれ貫設される。したがって、カプラ３は上下方向において位置調節が可能になっている。ケース３０の前面（図７（ｂ）の上面）は、左右両端部が中央部よりも後退しており、中央部の突台３５の左右両側にそれぞれ肩部３６ａ，３６ｂを備える。

突台３５の左側面（肩部３６ａから立ち上がる側面）には充電側接続口である端子の電線挿入口（図示せず）が開口する。電線挿入口には、ブレーカ７の負荷側端子に一端が接続された接続線の他端が挿入される。また、ケース３０の内部には電線挿入口から挿入された電線の保持と接続とを行う鎖錠ばねが収納されて端子を構成する。鎖錠ばねは板ばねであって、ばね力を用いて電線を鎖錠する。この種の端子は、速結端子として周知のものである。

突台３５の前面であって電線挿入口の近傍には解除釦３７が配置されており、電線が鎖錠ばねにより鎖錠されている状態において解除釦３７を押圧すると、鎖錠ばねが電線から離れる向きに撓んで電線の鎖錠状態が解除されるようになっている。

図７における右側の肩部３６ｂの前面には、それぞれ信号側接続口３１，３２としての２個のモジュラジャックが設けられる。信号側接続口３１，３２であるモジュラジャックの極数および芯数は問わないが、たとえば６極６芯のものを３極ずつ短絡させて用いる。このように接続することにより、多極のモジュラジャックを２極の接続口として用いることができる。両信号側接続口３１，３２はカプラ３の長手方向（図７の左右方向）の一直線上に並設される。したがって、２個の信号側接続口３１，３２が左右方向に並ぶように（充電側接続口と信号側接続口３１，３２とが左右方向に並ぶように）カプラ３を配置し、複数台のカプラ３を上下方向の一直線上に並べた状態では、モジュラジャックは左右２列で上下方向に並ぶことになる。

ところで、１台のカプラ３に設けた２個の信号側接続口３１，３２の間は直接接続されており、１台のカプラ３における２個の信号側接続口３１，３２は電気的には区別がない。そこで、本実施形態では、上下に隣接する各一対のカプラ３の間では、上下に隣接した信号側接続口３１，３２の間を接続ケーブル（モジュラーケーブル）Ｌｃで接続している。

いま、上下に隣接するカプラ３の間を接続ケーブルＬｃで接続するものとし、上から奇数番目のカプラ３と偶数番目のカプラ３とを接続する接続ケーブルＬｃが右側の信号側接続口３２の間を接続しているとすれば、上から偶数番目のカプラ３と奇数番目のカプラ３とを接続する接続ケーブルＬｃは左側の信号側接続口３１の間を接続することになる。要するに、２列に並んだ信号側接続口３１，３２の間に接続ケーブルＬｃを千鳥状に配置することになる。

上下に隣接するカプラ３の間を接続ケーブルＬｃで接続する場合に、たとえば、隣接する一対のカプラ３のうち下側のカプラ３における左側の信号側接続口３１と上側のカプラ３における右側の信号側接続口３２との間を接続ケーブルＬｃで接続する方法も考えられるが、上述した千鳥状の接続に比較すると接続ケーブルＬｃが長くなる。

接続ケーブルＬｃは通信信号の伝送に用いるものであるから、伝送路は短いほうが通信品質の維持のために望ましく、しかも接続ケーブルＬｃが短いことにより材料の有効利用にも寄与する。さらには、接続ケーブルＬｃが千鳥状に配置されていることにより、接続の規則性を視認しやすく、誤配線があれば容易に発見することができ、結果的に施工性がよいという利点を有する。

収納ボックス８の前面はカバー（図示せず）に覆われる。カバーはブレーカ７のハンドルを露出させる露出窓を有している。また、カプラ３とブレーカ７とを収納ボックス８内の取付板８ａに取り付けた状態において、ブレーカ７の前面はカプラ３の前面よりも前方に位置し、カバーの後面とカプラ３の前面との間に隙間が形成されるようにしてある。つまり、カプラ３の肩部３６ｂの高さ寸法は、信号側接続口３１，３２に接続ケーブルＬｃを接続したときに、カバーの後面とカプラ３との間の隙間を通して接続ケーブルＬｃが配線可能となるように設定してある。

ところで、親機１は、図６に示す形状のケース１０を備える。ケース１０の後部（図６（ｂ）の下部）には上下にそれぞれ固定片１４が延設され、各固定片１４には２個ずつの固定孔１５ａ，１５ｂが穿設される。上の固定片１４に形成された固定孔１５ａは、上下方向に長い長孔状であって上端部における左右方向の幅寸法を下端部の幅寸法よりも小さく形成してある。固定孔１５ａの下端部における左右方向の幅寸法は、固定孔１５ａに挿通される固定ねじ（図示せず）の頭部の直径よりも小さくしてある。また、下の固定片１４に形成された固定孔１５ｂは丸孔状に形成される。

したがって、親機１を収納ボックス８に取り付けるにあたっては、取付板８ａに固定孔１５ａに挿通される固定ねじを緩く螺合させた状態で固定ねじの頭部を固定孔１５ａの下端部に通し、次に、親機１のケース１０を下向きに移動させると、固定ねじの脚部を固定孔１５ａの上端部に挿通させた状態でケース１０を取付板８ａに仮保持させることができる。その後、ケース１０の固定孔１５ｂに固定ねじを通し、４本の固定ねじを締め付けると親機１が収納ボックス８に取り付けることができる。

ケース１０の前面（図６（ｃ）の左面）は、上下両端部が中央部よりも後退しており、中央部の突台１６の上下両側にそれぞれ肩部１７ａ，１７ｂを備える。突台１６の上面は上側の肩部１７ａの前面から突台１６の前面に向かって下り傾斜する傾斜面になっている。また、突台１６の下面には他装置と接続するための複数個（図示例では４個）の接続口が設けられる。

図６（ｂ）に示すように、左端の接続口１３ａはEthernet（登録商標）用のＲＪ−４５型のモジュラジャックであり、接続線を介してモデム５に接続される。左から２番目の接続口１３ｂはシリアル通信に用いるＤサブ型のコネクタであり、接続線を介してコンピュータなどの外部装置と接続することにより親機１のメンテナンスなどに用いる。

右から２番目は上述した信号用の接続口１３ｃであり、接続ケーブルＬｃを介して１台（上端）のカプラ３に接続され、カプラ３との間で通信信号を授受する。また、右端は上述した受電用の接続口１３ｄであり、ケース１０には接続口１３ｄとなる速結端子の電線挿入口が開口する。この接続口１３ｄは、接続線を介して１台（上端）のブレーカ７に接続される。したがって、ブレーカ７を通して電力線Ｌｂから親機１への電力の供給がなされ、かつ電力線Ｌｂに接続されている子機２との間で通信信号を授受する。

上述のように親機１では、すべての接続口１３ａ〜１３ｄを突台１６の下面に設けているから、接続口１３ａ〜１３ｄが下向きになり、接続口１３ａ〜１３ｄへの埃の付着を抑制することができる。接続口１３ｂには常時は何も接続されていないが、異物の付着が抑制されることで接続の信頼性を維持することができる。また、接続口１３ａ〜１３ｄに異物が付着しないから各接続口１３ａ〜１３ｄの間が確実に分離される。

以下では、子機２および電力計測装置４について説明する。子機２は、図１に示すように、電力計測装置４とともにハウジング４０に収納される。ハウジング４０は、子機２や電力計測装置４が装着する取付ベース４１と、取付ベース４１の前面を覆うガラス製の透明なカバー４２とからなり、ハウジング４０の内部空間は取付ベース４１とカバー４２とにより密閉される。取付ベース４１の下部には端子台４１ａが設けられ、端子台４１ａの前面は蓋板４３により覆われる。端子台４１ａには、電力線Ｌｂが接続される端子（図１（ａ）の左側３個）と各住戸に給電する電源線を接続するための端子（図１（ａ）の右側３個）とが設けられる。

取付ベース４１の上部には、子機２と電力計測装置４と開閉装置９との３個のユニットを着脱自在に装着するソケット部４１ｂが形成される。ソケット部４１ｂには、各ユニットにそれぞれ突設された平板状の端子片（図示せず）が挿入される複数個の差込口４４ａ，４４ｂが形成される。各ユニットは略同寸法に形成されており、上下３段に配置される。下段が開閉装置９であり、中段は電力計測装置４であり、上段は子機２になる。また、以下に子機２について説明するように、各ユニットは、取付ベース４１に対して取付ねじを用いて固定される。

上述のように子機２と電力計測装置４と開閉装置９とをユニットとしてハウジング４０に取り付けているから、いずれかのユニットが故障した場合や高機能化を必要とする場合には、当該器体のみを交換すればよく、メンテナンスや高機能化を容易に実施することができる。

開閉装置９はリレーを内蔵し、子機２とはケーブル（図示せず）を介して接続され、子機２を通して親機１から指示を受けるか、または子機２自体から指示を受けることにより、電力線Ｌｂと電源線との間の電路の開閉を行う。親機１から子機２への指示内容はサーバ６から親機１に通知される。したがって、サーバ６を管理する電力会社において各需要家（住戸）への給電の開始と停止とを管理することが可能になる。

電力計測装置４は、電圧端子である差込口４４ａと電流端子である差込口４４ｂとに接続され、電力線Ｌｂの線間電圧と電力線Ｌｂと電源線との通過電流を検出し、検出した電圧および電流から瞬時電力を算出する。さらに、電力計測装置４は、瞬時電力を積算して積算電力量を求めることができる電力量計測回路を備える。

電力計測装置４の器体（図示せず）には、前面および上面には赤外線を伝送媒体とする光通信インターフェイス（図示せず）が設けられている。光通信インターフェイスは、電力計測装置４で計量した積算電力量を規定した一定時間（たとえば、１〜５分間）ごとに外部装置に通知するために設けられている。前面の光通信インターフェイスはメンテナンスなどに用い、上面の光通信インターフェイスは子機２に積算電力量を通知するために用いる。光通信インターフェイスは、電力計測装置４の正面から見て右寄りに設けられている。

子機２の器体２０の下面には、図２（ｃ）に示すように、電力計測装置４に設けた光通信インターフェイスと対向する光通信インターフェイス２５が設けられる。子機２では、光通信インターフェイス２５を通して電力計測装置４から赤外線通信により積算電力量を受信し、積算電力量を時間帯別（たとえば、昼間電力と夜間電力との時間帯別）に記憶する。記憶した積算電力量は親機１に伝送される。親機１に伝送された各需要家（住戸）の積算電力量は、電力会社が管理するサーバ６に伝送される。したがって、電力会社では検針員による電力量計の確認を行うことなく需要家別の使用電力量を知ることができる。

上述のように、子機２と電力計測装置４との間では、赤外線通信により計測データを引き渡しているから、子機２と電力計測装置４との間を接続するケーブルが不要であり省施工になる。

子機２の器体２０の前面には、異常の発生を報知するための報知灯２３と、ＩｒＤＡポートからなる光通信インターフェイス２４とが設けられる。報知灯２３は常時は点灯しておらず、子機２に規定された異常が発生したときにのみ点灯する。このように定常時には報知灯２３を点灯させていないから、報知灯２３による電力の消費を抑制することになる。また、ハウジング４０は需要家が視認可能な場所に配置されるから、報知灯２３が常時点灯していると需要家や隣家の住人に不安感を与えることがあるが、報知灯２３は定常時には点灯しないから、このような不安感が生じるのを防止することになる。

光通信インターフェイス２４は、初期設定、メンテナンス、子機２に記憶されている積算電力量（検針データ）の確認、子機２の内部時計の時刻合わせ、子機２の識別情報の設定などに用いられる。すなわち、光通信インターフェイス２４を備えていることにより、カバー４２を外すことなく非接触で上述の作業を行うことが可能になっている。この目的のために光通信インターフェイス２４に代えて電波を伝送媒体とするインターフェイスを用いることも可能である。

本実施形態では、光通信インターフェイス２４は、子機２の正面から見て左寄りに配置してあり、光通信インターフェイス２５から離して配置してある。このように、光通信インターフェイス２５と光通信インターフェイス２４との距離を比較的大きくとっていることにより、光通信インターフェイス２５において通信に用いている赤外線が、光通信インターフェイス２４において用いる赤外線と干渉するのを防止することができる。

ところで、子機２の器体２０の左右両側面の後端にはそれぞれ取付片２６が延設される。各取付片２６には取付ねじ２７が挿通されており、取付ねじ２７は取付ベース４１に設けた取付孔４５に螺入される。したがって、子機２は取付ベース４１に対して取付ねじ２７により確実に固定される。取付ベース４１に対する固定の構造は、他のユニット（電力計測装置４および開閉装置９）も同様である。

各ユニットの器体（器体２０など）を取付ねじ（取付ねじ２７など）により取付ベース４１に固定しているから、各器体がハウジング４０に強固に固定され、子機２と電力計測装置４との位置ずれを防止することができる。電力計測装置４から子機２に計測データを引き渡すにあたっては、電力計測装置４の光通信インターフェイスと子機２の光通信インターフェイス２５との位置がずれると、通信の信頼性が損なわれる可能性があるが、取付ねじにより器体をハウジング４０に強固に固定するから、位置ずれを生じる可能性が低減され、計測データに関する通信の信頼性を確保できる。

子機２の一方の側面（正面から見て左側面）にはモジュラジャックからなる接続口２１が設けられている。この接続口２１にはケーブル（図示せず）が接続され、上述したように、このケーブルにより子機２と開閉装置９とが接続され、子機２から開閉装置９に指示を与えることが可能になっている。

子機２の後面には３枚の端子片２２が突設されている。各端子片２２は平板状であり、取付ベース４１に形成された差込口４４ａに挿入される。電力線Ｌｂは単相３線であり、子機２は３極の端子片２２を備えている。子機２の内部電源は一方の電圧極と中性極とから供給されるが、子機２と親機１との間の通信路には両電圧極の線路を用いる。すなわち、電圧極−中性極により受電しているから、入力電圧と内部電源の電圧との差を比較的小さくすることができ、電圧極−電圧極で受電する場合よりも降圧の際の電力変換効率を高めることができる。

両電圧極の線間電圧は２００Ｖであり、需要家においては電源電圧が２００Ｖである電気機器は少ないから、電圧極−中性極の線路を通信路に用いる場合に比較すると、電圧極−電圧極の線路を通信路に用いるほうが、電気機器により発生するノイズの影響が少なく、通信の信頼性を確保しやすくなる。また、電圧極−中性極の線路を通信路に用いると２本の電圧極のうちのどちらを用いるかを選択しなければならず、接続関係を誤ると親機１との通信が不能になる場合が生じるが、電圧極−電圧極の線路を通信路に用いることにより無極性で接続することができるから、誤接続の可能性を低減することができる。

しかも、子機２には内部電源を得るための電源回路が設けられ、電源回路には一般にコンデンサが用いられているから、電力線搬送通信に用いる通信信号が電源回路により減衰する可能性があるが、電圧極−電圧極に通信信号を通し、電圧極−中性極から電源電圧を得ているから、電源回路による通信信号の減衰を防止することができ、通信の品質を維持することができる。

（実施形態２）
実施形態１は、収納ボックス８に１台の親機１のみを収納した場合を例示したが、図８に示すように、複数台（図示例は２台）の親機１を収納ボックス８に収納することもできる。また、１個の収納ボックス８には最大で２台の親機１を収納可能としておき、３台以上の親機１を設ける場合に、建物内に複数個の収納ボックス８を配置するようにしてもよい。

収納ボックス８に複数台の親機１を収納する場合には、収納ボックス８内にハブ１２を併せて収納しておき、各親局１とモデム５とをハブ１２に接続してもよい。つまり、ハブ１２を介して親機１とモデム５とからなるＬＡＮを構築してもよい。このような構成を採用すれば、１台の親機１に接続可能な子機２の台数に制限があっても、親機１の台数を増やすことによって子機２の台数の制限を取り除くことができる。たとえば、１台の親機１で通信可能な子機２の最大台数を１８０台とすれば、３台の親機１により３６０台までの子機２と通信することが可能になる。言い換えると、３６０の需要家についてサーバ６を用いて遠隔検針が可能になる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。

実施形態１に用いるハウジングを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 同上に用いる子器を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は左側面図である。 同上に用いる収納ボックスの正面図である。 同上のシステム構成を示すブロック図である。 同上に用いる通信装置を示す要部回路図である。 同上に用いる親機を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。 同上に用いるカプラを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図である。 実施形態２に用いる収納ボックスの正面図である。 従来のシステム構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 親機
２ 子機
３ カプラ
４ 電力計測装置
５ モデム（通信装置）
６ サーバ
２０ 器体
２３ 報知灯
２４ （第２の）光通信インターフェイス
２５ 光通信インターフェイス
２７ 取付ねじ
４０ ハウジング
Ｌｂ 電力線
Ｌｔ 幹線
ＮＴ 広域情報通信網
Ｔｒ 降圧トランス

Claims (4)

1. 幹線から複数に分岐させた系統ごとにそれぞれ幹線の電圧を降圧して二次側に接続された電力線を通して負荷に給電する複数個の降圧トランスと、各降圧トランスの二次側の電力線に接続され負荷での使用電力を監視する複数台の電力計測装置から計測データをそれぞれ取得する複数台の子機と、子機との間で電力線を含む通信路を通して電力線搬送通信による通信を行って子機から計測データを取得する親機と、親機との間で広域情報通信網を含む通信路を通して通信を行うことにより親機が取得した計測データを取得するサーバとを有し、子機と電力計測装置とは、個別の器体を有するとともに、器体の一面同士を互いに対向させた形で各器体を収納するハウジングに対して取付ねじにより固定され、子機は、赤外線通信を行う第１の光通信インターフェイスを備え、第１の光通信インターフェイスは、電力計測装置に設けられた第２の光通信インターフェイスと対向し赤外線通信により計測データを電力計測装置から受信することを特徴とする遠隔検針システム。
2. 前記降圧トランスの二次側は単相３線で配線され、前記子機は、中性線と電圧線とから受電し、かつ２本の電圧線を電力線搬送通信に用いることを特徴とする請求項１記載の遠隔検針システム。
3. 前記子機は、前記電力計測装置から計測データを取得する前記第１の光通信インターフェイスとは別に、赤外線通信により他装置と通信する第３の光通信インターフェイスを前記器体において第１の光通信インターフェイスを設けた面と交差する一面に備え、第１の光通信インターフェイスと第３の光通信インターフェイスとは、第３の光通信インターフェイスを設けた面の長手方向において異なる端部側に振り分けて配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の遠隔検針システム。
4. 前記子機は、器体の一面に報知灯を備え、報知すべき異常の発生時にのみ報知灯を点灯させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠隔検針システム。

Images