JP5068396B1 - 電力量計、電力量計の盗難検知方法、および電力供給システム - Google Patents

Abstract

本発明は、電力量データを収集する１台以上のデータ収集装置とともに無線メッシュネットワークを形成する電力量計であって、需用家で消費された電気量を直接、または隣接する他の電力量計経由で、データ送信先として選択されているデータ収集装置へ送信する無線通信手段（無線部５１，データ中継処理部５３）と、隣接する電力量計の変動数、および隣接する電力量計それぞれから送信された信号の受信レベルの変動の有無に基づいて、自装置の移動の有無を判定する無線通信制御部５７と、「移動あり」と判定された場合には需用家への電力供給回路の動作を停止させる開閉器６２と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、電力量などを計量する電力量計に関するものである。

電力量計は、電力会社が消費者の家庭や工場に設置し、使用された電力量や電流などの電気量を計量、計測するものである。設置後に電力量計に不正配線を実施することで、使用した電力量をごまかし、請求される電力料金を少なくする盗電がなされることがあるのに対し、従来の電力量計は電力量計に接続された配電線の上流側と下流側の電流を検知し、その差分によって盗電を検知していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３４０７６７号公報

海外では料金前払い方式を採用している場合がある。この方式では、消費者（需用家）が一定の料金を電力会社に支払うとその情報（料金情報）が電力量計に登録され、電力量計は電力供給を開始する。その後、支払い済みの料金相当の電力が消費された場合には電力供給を停止する。この方式では、前払い済みの料金情報が登録されている電力量計が設置場所から盗難し、別の場所に再設置することによって盗電が可能であるが、上記従来の盗電検知方法では盗電を検知できず、未使用の前払い済み料金分の電力を盗難者によって使用（盗電）されてしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、料金前払い方式を採用している電力供給システムにおいても、盗電を防止可能な電力量計、電力量計の盗難検知方法、および電力供給システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電力量データを収集する１台以上のデータ収集装置とともに無線メッシュネットワークを形成する電力量計であって、需用家で消費された電気量を直接、または隣接する他の電力量計経由で、データ送信先として選択されているデータ収集装置へ送信する無線通信手段と、隣接する電力量計の変動数、および隣接する電力量計それぞれから送信された信号の受信レベルの変動の有無に基づいて、自装置の移動の有無を判定する移動検出手段と、前記移動検出手段に「移動あり」と判定された場合には需用家への電力供給回路の動作を停止させる電力供給制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる電力量計によれば、料金前払い方式を採用している場合においても、未使用の前払い済み料金分の電力が電力量計の盗難者によって盗電されるのを防止できる、という効果を奏する。

図１は、無線メッシュシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、データ収集装置の構成例を示す図である。 図３は、データ収集装置が備えている無線処理部の構成例を示す図である。 図４は、電力量計の構成例を示す図である。 図５は、実施の形態１の電力量計による盗難検知手順の一例を示す図である。 図６は、実施の形態１の電力量計の移動例を示す図である。 図７は、図６の移動例に対応する隣接テーブルを示す図である。 図８は、実施の形態１の電力量計の移動例を示す図である。 図９は、図８の移動例に対応する隣接テーブルを示す図である。 図１０は、実施の形態１の電力量計の移動例を示す図である。 図１１は、図１０の移動例に対応する隣接テーブルを示す図である。 図１２は、実施の形態２の電力量計による盗難検知手順の一例を示す図である。 図１３は、実施の形態２の電力量計の移動例を示す図である。 図１４は、実施の形態２の電力量計の移動例を示す図である。 図１５は、実施の形態２の電力量計の移動例を示す図である。 図１６は、実施の形態３の電力量計による盗難検知手順の一例を示す図である。 図１７は、実施の形態３の電力量計の移動例を示す図である。

以下に、本発明にかかる電力量計、電力量計の盗難検知方法、および電力供給システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
本発明にかかる電力量計の実施の形態１について図１〜図１１を参照しながら説明する。本実施の形態の電力量計は、本来の電力量計としての機能、すなわち、設置された需用家（家庭や工場など）への電力供給や消費電気量を計量・計測する機能などに加え、無線通信機能を有しており、この無線通信機能によって、無線メッシュネットワークの形成が可能となっている。また、計測した電気量などの情報を、無線メッシュネットワーク経由でデータ収集装置へ送信する。通信機能を有する他の装置（データ収集装置、他の電力量計、など）との間で各種情報を送受信する場合にも無線メッシュネットワーク経由で行う。

図１は、本発明にかかる電力量計により形成された無線メッシュネットワーク（以下、無線ネットワークと呼称する）を含んだ無線メッシュシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。

本実施の形態の無線メッシュシステムは、電力供給システムを構成しており、図１に示したように、電力量の計量などを行い、その結果得られたデータを必要に応じて無線にて送信する電力量計５と、無線通信により電力量計５との間で各種データの送受信を行うデータ収集装置２と、通信事業者が提供する広域ネットワーク網３を介してデータ収集装置２と接続された管理サーバ１とから構成されている。管理サーバ１とデータ収集装置２が有線接続されている場合の例を示しているが、所要の通信品質が実現できるのであれば無線接続であっても構わない。なお、各データ収集装置２は同じ機能を有し、各電力量計５も同じ機能を有している。また、図１において、各データ収集装置２および各電力量計５には装置のＩＤを併せて記載している。以降の説明では、データ収集装置２を区別する必要がある場合には、ＩＤを使用する。具体的には、データ収集装置２ＡＡ，データ収集装置２ＢＢと記載する。電力量計５も同様に、区別する必要がある場合には、電力量計５Ａ，電力量計５Ｂ，…と記載する。

まず、図１に示した無線メッシュシステムを構成している各装置の内部構成と動作の概要について説明する。

詳細な構成については図示を省略しているが、管理サーバ１は、システムの機能を制御する中央制御部と、データ収集装置２と広域ネットワーク網３を介して通信を行うための通信制御部と、データ収集装置２を介して電力量計５から取得した電力量などのデータを保持する記憶装置と、を備えている。

図２は、データ収集装置２の構成例を示す図である。図示したように、データ収集装置２は、管理サーバ１または電力量計５とのデータ処理を行うデータ収集装置中央制御部２１と、電力量計５と無線ネットワーク通信を行うための無線通信制御を行う無線処理部２２と、光ケーブル４を介して広域ネットワーク網３へ接続するための光入出力部２４および通信処理部２３と、を備えている。

図３は、データ収集装置２が備えている無線処理部２２の構成例を示す図である。図示したように、無線処理部２２は、複数のアンテナ３０を切り替えるアンテナスイッチ３６と、図１に示した電力量計５との電界強度レベルを電界強度測定部３５で測定するとともに、電力量計５と通信するための無線変復調処理を行う無線部３１と、無線Ｉ／Ｆ（インタフェース（Interface））部３２と、電力量計５によって形成されている無線ネットワークの構成管理を行う無線ネットワーク制御部３３と、データをアドレスに基づいて電力量計５へ送信するために必要な、各電力量計５への経路情報を記憶するルーティングテーブル３４と、無線処理部２２の全ての機能を制御し、データ収集装置中央制御部２１との間のデータ送受信処理およびアンテナスイッチ３６の制御などを行う無線通信制御部３７と、を備えている。

図２および図３に示した構成のデータ収集装置２では、無線処理部２２のアンテナ３０、無線部３１および無線I／F部３２を介して、電力量計５との通信（データ送受信）が行われる。

無線処理部２２の無線ネットワーク制御部３３は、アンテナ３０および無線部３１を介して、無線ネットワークを形成している他の電力量計５と通信を行い、すべての電力量計５のアドレス割当、登録および管理を行う。

データ収集装置２が管理サーバ１から要求データを受信した場合、データ収集装置２においては、受信した要求データが光入出力部２４および通信処理部２３を経由してデータ収集装置中央制御部２１に転送され、データ収集装置中央制御部２１で所定のデータ処理が行われた後、さらに無線処理部２２へ転送される。無線処理部２２では、転送されてきた要求データを無線ネットワーク制御部３３が受け取り、無線ネットワーク制御部３３は、ルーティングテーブル３４で記憶されている経路情報に従い、無線Ｉ／Ｆ部３２、無線部３１、アンテナスイッチ３６及びアンテナ３０を介して、管理サーバ１から指定された電力量計５に向けて要求データを送信する。

図４は、電力量計５の構成例を示す図である。図示したように、電力量計５は、データ収集装置２および他の電力量計５との無線通信で使用する複数のアンテナ５０と、使用するアンテナを切り換えるアンテナスイッチ５６と、無線ネットワークを形成している他の装置（データ収集装置２，他の電力量計５）との電界強度レベルを電界強度測定部５５で測定するとともに、当該他の装置と通信するための無線変復調処理を行う無線部５１と、無線Ｉ／Ｆ部５２と、無線ネットワークを形成している他の装置への経路情報を記憶するルーティングテーブル５４と、自装置での測定データ、他の装置から受信した測定データを含む各種情報を、経路情報に従って他の装置へ送信するデータ中継処理部５３と、周辺のデータ収集装置２または他の電力量計５との間の電界強度レベル、周辺の各電力量計５からデータ収集装置２までのホップ数などの情報を保持する隣接テーブル６４と、自己宛データの処理機能を含む各種機能を有し、アンテナスイッチ５６や無線Ｉ／Ｆ部５２などを制御する無線通信制御部５７と、隣接テーブル６４で保持させる各種情報を定期的に取得するための通信タイマ部５８と、自己（自電力量計）が設置された環境で消費者が使用した電力量、電流や電圧や周波数などの電気量関連値を計量する計量部６３と、電気量関連値を記憶する制御記憶部６５と、電力量計に内蔵された電気回路の開閉を行うことにより需用家（消費者）への電力供給の開始／停止を切り換える、電力供給制御手段としての開閉器６２と、開閉器６２や計量部６３など、本来の電力量計としての機能を実現するための各部を制御する中央制御部６１と、無線通信制御部５７と中央制御部６１の間の通信を実現するための通信処理部６０と、を備えている。また、無線通信制御部５７は移動検出手段としての処理を行う。無線部５１およびデータ中継処理部５３は無線通信手段としての処理を行う。

なお、電力量計５において、中央制御部６１、開閉器６２、計量部６３および制御記憶部６５が、本来の電力量計としての機能（需用家への電力供給、消費電気量の計量・計測機能など）を提供する。アンテナ５０、アンテナスイッチ５６、無線部５１、無線Ｉ／Ｆ部５２、データ中継処理部５３、ルーティングテーブル５４、無線通信制御部５７、隣接テーブル６４、通信タイマ部５８および通信記憶部５９が、無線ネットワークを形成するための機能や他の装置と通信するための機能を含む無線通信機能、および装置の盗難検知機能を提供する。

図４に示した電力量計５では、アンテナ５０、無線部５１および無線Ｉ／Ｆ部５２を介して、データ収集装置２または他の電力量計５との通信（データ送受信）が行われる。

電力量計５では、管理サーバ１または他の電力量計５からデータを受信した場合、データ中継処理部５３において自己宛あるいは自己以外宛かを判断する。自己宛であれば、無線通信制御部５７へ受信データを転送し、無線通信制御部５７が所定の処理を実行する。受信データに対して応答データを送信する必要がある場合には、応答データが無線通信制御部５７からデータ中継処置部５３へ転送され、ルーティングテーブル５４で記憶されている経路情報に従い、無線Ｉ／Ｆ部５２、無線部５１およびアンテナ５０を介して送信される。一方、受信データが自己以外宛であれば、データ中継処理部５３は、経路情報に従い、無線Ｉ／Ｆ部５２、無線部５１およびアンテナ５０を介して、受信データを送信（転送）する。なお、受信データに通信経路を示すルーティング情報が含まれている場合もある。この場合、データ中継処理部５３は、受信データに含まれているルーティング情報に従って受信データの中継処理（転送）を行う。

無線通信制御部５７は、通信処理部６０を介して、各種データ、および電力量計の動作状態を示す情報を中央制御部６１から受信すると、通信記憶部５９に格納する。「動作状態を示す情報」とは、電力量計５が保守点検中の動作を行っている保守モードか、需用家に設置されて電力量の計量を行っており、盗難を検知すべき監視モードであるかを示す情報である。

通信タイマ部５８は、動作を開始すると予め決定しておいた一定時間が経過するごとにその旨を無線通信制御部５７へ通知し、無線通信制御部５７は、この通知を受けると、周辺の他の電力量計５に対して情報データ要求を送信する。情報データ要求に対する応答として情報データ応答が送信されてくると、無線部５１の電界強度測定部５５が情報データ応答の受信レベル（電界強度レベル）を測定する。無線通信制御部５７は、電界強度測定部５５による測定で得られた電界強度レベル、および受信した情報データ応答に含まれている、データ収集装置２までのホップ数を受け取り、隣接テーブル６４へ格納する。また、無線通信制御部５７は、隣接テーブル６４に格納されている情報に基づいて、自装置の盗難検知を行う。

次に、電力量計５による盗難検知動作について、図５を用いて説明する。図５は、実施の形態１の電力量計５による盗難検知手順の一例を示す図である。

図４に示した構成の電力量計５は、起動すると、盗難検知動作を必要とする監視モードがどうかを確認する（ステップＳ１１）。監視モードでない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、監視モードかどうかの確認動作を所定のタイミングで繰り返す。監視モードの場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、移動判定演算の閾値を設定する（ステップＳ１２）。

電力量計５は、移動判定閾値の設定が終了すると、移動検出処理の実行周期としてのタイマ値を設定する（ステップＳ１３）。

電力量計５は、タイマ値の設定が終了すると、タイマ設定時間となったかどうか、すなわち、移動検出処理の開始タイミングとなったかどうかを監視し（ステップＳ１４）、開始タイミングを検出すると（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、データ要求をブロードキャストにて送信する（ステップＳ１５）。なお、データ要求を受信した電力量計５およびデータ収集装置２は、データ応答を返送する。データ要求を受信した電力量計５はデータ要求の転送を行わない。

データ要求を送信した電力量計５は、データ応答を受信したかどうか（ステップＳ１６）、および一定時間が経過したかどうか（ステップＳ１８）を監視し、データ応答を受信した場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、受信信号（受信したデータ応答）の電界強度を測定する（ステップＳ１７）。このとき、受信したデータ応答に含まれている情報のうち、送信元の装置（他の電力量計５，データ収集装置２）のＩＤと、他の電力量計５からデータ収集装置２までのホップ数を取得し、測定した電界強度とともに保持しておく。なお、一定時間が経過するまでの間はデータ応答を受信するごとに、受信信号の電界強度測定動作と装置ＩＤおよびホップ数の取得動作とを行う。

データ要求を送信してから一定時間が経過すると（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、隣接テーブル６４を更新する（ステップＳ１９）。すなわち、一定時間が経過するまでに行った電界強度測定の結果（電界強度レベル，送信元装置のＩＤ，ホップ数）を隣接テーブル６４に登録して保持しておく。なお、一定時間が経過してから隣接テーブル６４を更新する動作を説明したが、データ応答を受信するごとに隣接テーブル６４を更新するようにしても構わない。ただし、この場合には、更新前の情報も履歴情報として、一定期間保持しておく。電界強度レベルは、電界強度の測定結果そのものではなく、一定範囲に含まれている測定結果を一纏めにして同じ数値で示すように変換した情報とする。

次に、隣接テーブル６４に登録されている情報に基づいて、自装置の移動判定演算を行う（ステップＳ２０）。移動判定演算は、例えば、無線通信制御部５７が行ってもよいし中央制御部６１が行ってもよい。中央制御部６１が演算を行う場合には、隣接テーブル６４の更新が終了後、その旨を無線通信制御部５７が中央制御部６１に通知し、中央制御部６１は、隣接テーブル６４に登録されている情報に基づいて移動判定演算を行う。移動判定演算の詳細については後述する。

次に、移動判定演算で算出した値と上記のステップＳ１２で設定した閾値を比較し、算出値が閾値未満の場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻る。一方、算出値が閾値以上の場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、リレーをＯＰＥＮする（ステップＳ２２）。すなわち、算出値が閾値以上の場合には盗難が発生したと判断し、中央制御部６１が開閉器６２を制御して電力供給回路を開放させ、需用家への電力供給を停止する。また、盗難発生を上位の管理サーバ１に通報する（ステップＳ２３）。管理サーバ１への通報は、無線通信制御部５７が移動通知（盗難発生を示す情報）をデータ中継処理部５３へ転送し、データ中継処理部５３がルーティングテーブル５４に基づき、移動通知をデータ収集装置２に向けて送信することによって行う。データ収集装置２は、電力量計から移動通知を受信すると、管理サーバ１へ転送する。

上記ステップＳ２０で実行する移動判定演算について、図６〜図１１を用いて説明する。ここでは、符号と各電力量計のＩＤを組み合わせて各電力量計５を区別する。例えば、電力量計５Ａは、ＩＤが“Ａ”の電力量計５を示す。

図６の例、すなわち、初期状態では電力量計５Ａの周囲に電力量計５Ｂ，５Ｃ，５Ｄが設置されており、それぞれの電界強度レベルが５，４，４であり、一定時間が経過して電力量計５Ａの隣接テーブルが更新された後の状態が、電力量計５Ａの周囲に電力量計５Ｄ，５Ｅ，５Ｆが設置されており、それぞれの電界強度レベルが２，５，４である場合について考える。なお、図示している隣接テーブル６４は電力量計５Ａの隣接テーブル６４である。

この場合、電力量計５Ａの移動は自己を基準として、隣接テーブル更新前後で周囲の他の電力量計５の変化の割合を以下の式（１）を用いて演算する。

電力量計の変化の割合
＝（更新後に変化した電力量計の数÷更新前の電力量計の数）×１００
…（１）
ただし、
更新後に変化した電力量計の数
＝電力量計の追加数＋電力量計の削除数＋電界強度レベルの変化した電力量計数

図６に示した例では、電力量計５Ａの周囲の他の電力量計５の変化は、電力量計５の追加が２（電力量計５Ｅ，５Ｆ）、電力量計５の削除が２（電力量計５Ｂ，５Ｃ）、電力量計５間の電界強度レベルが変化したものが１（電力量計５Ｄ）であり（図７参照）、隣接テーブル更新前の電力量計５の数は３であることから、上記の式（１）に当てはめると以下の通りとなる。
電力量計の変化の割合＝（５÷３）×１００＝１６７％

この演算結果の割合は、上記のステップＳ２１で示したとおり、あらかじめ設定した閾値と比較され、閾値以上であれば、電力量計５Ａは移動発生（盗難発生）と判定する（例えば閾値を６０％と設定していた場合、図６の例では、移動発生と判定する）。移動発生と判定した場合には、さらに、リレーをオープンして上位の装置へ通報する（上述したステップＳ２２，Ｓ２３の処理に相当）。

また、移動判定演算の閾値を６０％とした場合、図８に示した例では、電力量計５Ａの周囲の他の電力量計５の変化は、電力量計５の追加が３（電力量計５Ｆ，５Ｇ，５Ｈ）、電力量計５の削除が４（電力量計５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ）、電力量計５間の電界強度レベルが変化したものが０であり（図９参照）、隣接テーブル更新前の電力量計５の数は４である。よって、上記の式（１）に当てはめると以下の通りであり、移動発生となる。
電力量計の変化の割合＝（７÷４）×１００＝１７５％

また、移動判定演算の閾値を６０％とした場合の別の例として、図１０に示した場合を考える。図１０に示した例では、電力量計５の追加が１（電力量計５Ｆ）、電力量計５の削除が１（電力量計５Ｂ）であり、電界強度レベルが変化した電力量計５はない（図１１参照）。また、隣接テーブル更新前の電力量計５の数は４である。よって、以下に示す移動判定演算となり、移動なしとなる。
電力量計の変化の割合＝（２÷４）×１００＝５０％＜移動演算判定閾値：６０％

移動判定の閾値は、電力量計５を設置する電力会社が任意に設定可能であり、設置環境や使用環境に応じて電力量計５の移動を判定するレベルを変更することで、盗難判定を正確に実施可能となる。データ収集装置２との直接通信が可能な電力量計５は、データ収集装置２から受信した信号の電界強度を測定し、移動判定演算で用いるようにしてもよい。

このように、本実施の形態の無線メッシュシステムにおいて、電力量計は、直接通信が可能な他の電力量計の数量の変動量、および周囲の各電力量計から送信された信号の受信電力の変動量に基づいて、盗難が発生したかどうかを判別し、盗難発生と検出した場合には、需用家への電力供給動作を停止することとした。これにより、盗難が発生した場合でも盗難者による盗電を防止できる。

実施の形態２．
実施の形態２の電力量計について説明する。なお、電力量計が形成する通信ネットワーク、無線メッシュシステム、データ収集装置および電力量計の構成は実施の形態１と同様とする（図１〜図４参照）。

本実施の形態の電力量計５による盗難検知動作について、図１２を用いて説明する。図１２は、実施の形態２の電力量計５による盗難検知手順の一例を示す図である。実施の形態１で説明した盗難検知動作（図５）と共通の処理には図５と同じステップ番号を付して説明を省略する。

本実施の形態の電力量計５による盗難検知動作は、実施の形態１で説明した盗難検知動作のステップＳ１２とＳ１３の間にステップＳ３１を挿入し、さらに、ステップＳ１９とＳ２０の間にステップＳ３２を挿入したものとなっている。

ステップＳ３１では、ホップ数変化の閾値を設定する。ステップＳ３２では、ステップＳ１９でのテーブルの更新に伴うホップ数の変化量とステップＳ３１で設定した閾値を比較する。本実施の形態の電力量計５は、ホップ数の変化量が閾値以上の場合に（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０およびこれに続く処理を実行する。すなわち、実施の形態１の盗難検知動作ではステップＳ１９で隣接テーブルを更新すると、必ず異動判定演算を実行するのに対し、本実施の形態の盗難検知動作では、ホップ数の変化量が閾値よりも小さい場合には移動判定演算を実行しない。ホップ数は、盗難検知動作を実行している電力量計５から、この電力量計５が接続しているデータ収集装置２までのホップ数である。本実施の形態によれば、必要な場合にのみ移動判定演算を行うので、処理負荷を軽減できる。

ホップ数の変化量を考慮して移動判定演算を行う場合の具体例（ステップＳ３２およびＳ２０の具体例）について、図１３〜図１５を用いて説明する。

図１３の例、すなわち、初期状態では電力量計５Ａの周囲に電力量計５Ｂ，５Ｃが設置されており、それぞれの電界強度レベルが２，５であり、また、電力量計５Ａはホップ数５でデータ収集装置２ＡＡ（ＩＤがＡＡのデータ収集装置２）と接続している。この状態から一定時間が経過して電力量計５Ａの隣接テーブルが更新された後の状態が、電力量計５Ａの周囲に電力量計５Ｂ，５Ｃが設置されており、それぞれの電界強度レベルが２，４、電力量計５Ａはホップ数４でデータ収集装置２ＡＡと接続している場合について考える。なお、図示している隣接テーブル６４は電力量計５Ａの隣接テーブル６４である。

ここで移動演算判定の閾値を６０％、ホップ数変化の閾値を３と設定すると、図１３に示す例では、ホップ数の変化量が１であり閾値よりも小さいので、移動判定演算は実施しない。なお、仮にホップ数の変化量が閾値以上と判断し、移動判定演算を実施する場合には、以下に示す移動判定演算となる。
電力量計の変化の割合＝（１÷２）×１００＝５０％＜移動演算判定閾値：６０％

また、移動判定演算の閾値を６０％，ホップ数変化の閾値を３とした場合、図１４に示した例では、電力量計５Ａの周囲の他の電力量計５の変化は、電力量計５の追加が０、電力量計５の削除が０、電力量計５間の電界強度レベルが変化したものが１である。ホップ数の変化量は５であり、隣接テーブル更新前の電力量計５の数は２である。よって、ホップ数の変化量が閾値以上であり、移動判定演算を行う。しかし、移動判定演算は以下の通りであり、移動なしとなる。
電力量計の変化の割合＝（１÷２）×１００＝５０％＜移動演算判定閾値：６０％

また、移動判定演算の閾値を６０％、ホップ数変化の閾値を３とした場合の別の例として、図１５に示した場合を考える。図１５に示した例では、電力量計５の追加が２（電力量計５Ｅ，５Ｆ）、電力量計５の削除が２（電力量計５Ｂ，５Ｃ）であり、電界強度レベルが変化した電力量計５はない。また、ホップ数の変化量は５であり、隣接テーブル更新前の電力量計５の数は２である。よって、以下に示す移動判定演算となり、移動発生となる。
電力量計の変化の割合＝（４÷２）×１００＝２００％＞移動演算判定閾値：６０％

このように、本実施の形態の電力量計は、データ収集装置までのホップ数が閾値以上の場合に、移動判定演算を行うこととした。これにより、移動した可能性が低い場合には移動判定演算を行わないようにして演算実行回数を抑えることができ、処理負荷を軽減できる。また、移動判定演算の閾値およびホップ数変化の判定閾値を任意に設定できるので、実施の形態１と比較して、より正確な盗難判定が可能となる。

実施の形態３．
実施の形態３の電力量計について説明する。なお、電力量計が形成する通信ネットワーク、無線メッシュシステム、データ収集装置および電力量計の構成は実施の形態１と同様とする（図１〜図４参照）。

本実施の形態の電力量計５による盗難検知動作について、図１６を用いて説明する。図１６は、実施の形態３の電力量計５による盗難検知手順の一例を示す図である。実施の形態１，２で説明した盗難検知動作（図５，図１２）と共通の処理には図５，図１２と同じステップ番号を付して説明を省略する。

本実施の形態の電力量計５による盗難検知動作は、実施の形態２で説明した盗難検知動作のステップＳ１９とＳ３２の間にステップＳ４１を挿入したものとなっている。

ステップＳ４１では、接続されているデータ収集装置２のＩＤ（コンセントレータＩＤ）が変化したかどうか、すなわち、接続先のデータ収集装置２が変更となったかどうかを確認する。そして、ＩＤが変化している場合には（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３２を実行してホップ数の変化量と閾値を比較する。ＩＤが変化していない場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ステップＳ３２を実行せずに、ステップＳ２０の移動値判定演算を行う。

接続先のデータ収集装置２の変化、コンセントレータＩＤの変化、およびホップ数の変化量を考慮して移動判定演算を行う場合の具体例（ステップＳ３２およびＳ２０の具体例）について、図１７を用いて説明する。

図１７の例、すなわち、初期状態では電力量計５Ａの周囲に電力量計５Ｂ，５Ｃが設置されており、それぞれの電界強度レベルが２，５であり、また、電力量計５Ａはホップ数５でデータ収集装置２ＡＡと接続している。この状態から一定時間が経過して電力量計５Ａの隣接テーブルが更新された後の状態が、電力量計５Ａの周囲に電力量計５Ｅ，５Ｆが設置されており、それぞれの電界強度レベルが４，２、電力量計５Ａはホップ数１０でデータ収集装置２ＢＢと接続している場合について考える。なお、図示している隣接テーブル６４は電力量計５Ａの隣接テーブル６４である。

ここで移動演算判定の閾値を６０％、ホップ数変化の閾値を３と設定すると、図１７に示す例では、電力量計５Ａの周囲の他の電力量計５の変化は、電力量計５の追加が２（電力量計５Ｅ，５Ｆ）、電力量計５の削除が２（電力量計５Ｂ，５Ｃ）、電界強度レベルが変化した電力量計５はなし、ホップ数の変化量は５となる。よって、判定は以下の通りとなり、移動発生となる。

接続されているデータ収集装置のＩＤ変化：あり（ＡＡ→ＢＢへ変化）
ホップ数変化：５＞ホップ数変化閾値：３
移動演算：（４÷２）×１００＝２００％＞移動演算判定閾値：６０％

このように、本実施の形態の電力量計は、接続先のデータ収集装置が変化したかどうか、およびデータ収集装置までのホップ数の変化量に基づいて、移動判定演算を行うかどうか決定することとした。これにより、実施の形態２と同様に、移動した可能性が低い場合には移動判定演算を行わないようにして演算実行回数を抑えることができ、処理負荷を軽減できる。また、実施の形態２と比較して、より正確な盗難判定が可能となる。

各実施の形態では、料金前払い制を採用している場合の盗電防止を目的として説明を行ったが、上述したとおり、本発明にかかる電力量計は盗難を検知すると電力供給動作を停止して本来の電力量計として使用できなくなる。そのため、料金前払い制を採用していないシステムでの電力量計の盗難防止にも寄与しうる。

以上のように、本発明は、電力供給システムに有用であり、特に、料金前払い制を採用している電力供給システムで使用する電力量計に適している。

１ 管理サーバ
２ データ収集装置
３ 広域ネットワーク網
４ 光ケーブル
５ 電力量計
２１ データ収集装置中央制御部
２２ 無線処理部
２３，６０ 通信処理部
２４ 光入出力部
３０，５０ アンテナ
３１，５１ 無線部
３２，５２ 無線Ｉ／Ｆ部
３３ 無線ネットワーク制御部
３４，５４ ルーティングテーブル
３５，５５ 電界強度測定部
３６，５６ アンテナスイッチ
３７，５７ 無線通信制御部
５３ データ中継処理部
５８ 通信タイマ部
５９ 通信記憶部
６１ 中央制御部
６２ 開閉器
６３ 計量部
６４ 隣接テーブル
６５ 制御記憶部

Claims (11)

1. 電力量データを収集する１台以上のデータ収集装置とともに無線メッシュネットワークを形成する電力量計であって、
   需用家で消費された電気量を直接、または隣接する他の電力量計経由で、データ送信先として選択されているデータ収集装置へ送信する無線通信手段と、
   隣接する電力量計の変動数、および隣接する電力量計それぞれから送信された信号の受信レベルの変動の有無に基づいて、自装置の移動の有無を判定する移動検出手段と、
   前記移動検出手段に「移動あり」と判定された場合には需用家への電力供給回路の動作を停止させる電力供給制御手段と、
   を備えることを特徴とする電力量計。
2. 前記移動検出手段は、データ送信先として選択されているデータ収集装置までのホップ数に変動が生じたかどうかを監視し、当該監視の結果に基づいて、前記移動有無の判定を行う必要があるかどうか判断することを特徴とする請求項１に記載の電力量計。
3. 前記移動検出手段は、前記ホップ数の変動量が所定の閾値以上の場合に、前記移動有無の判定を行うことを特徴とする請求項２に記載の電力量計。
4. 前記移動検出手段は、データ送信先として選択されているデータ収集装置までのホップ数に変動が生じたかどうか、およびデータ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されたかどうかを監視し、当該監視の結果に基づいて、前記移動有無の判定を行う必要があるかどうか判断することを特徴とする請求項１に記載の電力量計。
5. 前記移動検出手段は、データ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されていない場合、およびデータ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されており、かつ前記ホップ数の変動量が所定の閾値以上の場合に、前記移動有無の判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の電力量計。
6. 電力量データを収集する１台以上のデータ収集装置とともに無線メッシュネットワークを形成する電力量計が、自装置の盗難を検知する電力量計の盗難検知方法であって、
   他の電力量計との無線通信結果に基づいて、隣接する電力量計の変動数の算出、および隣接する電力量計それぞれから送信された信号の受信レベル変動の有無を判定する変動監視ステップと、
   隣接する電力量計の変動数、および隣接する電力量計それぞれから送信された信号の受信レベルの変動の有無に基づいて、自装置が盗難されたかどうかを判定する盗難判定ステップと、
   を含むことを特徴とする電力量計の盗難検知方法。
7. データ送信先として選択されているデータ収集装置までのホップ数に変動が生じたかどうかを監視するホップ数監視ステップと、
   前記ホップ数の監視結果に基づいて、前記盗難判定ステップを実行する必要があるかどうかを判定する必要性判定ステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電力量計の盗難検知方法。
8. 前記必要性判定ステップでは、前記ホップ数の変動量が所定の閾値以上の場合に、前記盗難判定ステップを実行する必要があると判断することを特徴とする請求項７に記載の電力量計の盗難検知方法。
9. データ送信先として選択されているデータ収集装置までのホップ数に変動が生じたかどうか、およびデータ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されたかどうかを監視する監視ステップと、
   前記ホップ数の監視結果、および前記データ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されたかどうかの監視結果に基づいて、前記盗難判定ステップを実行する必要があるかどうかを判定する必要性判定ステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電力量計の盗難検知方法。
10. 前記必要性判定ステップでは、データ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されていない場合、およびデータ送信先として選択されているデータ収集装置が変更されており、かつ前記ホップ数の変動量が所定の閾値以上の場合に、前記盗難判定ステップを実行する必要があると判断することを特徴とする請求項９に記載の電力量計の盗難検知方法。
11. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の電力量計、および電力量データを収集するデータ収集装置により形成された無線メッシュネットワークを備えることを特徴とする電力供給システム。

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