JP5174762B2 - 電力監視システム及びシステムコントローラ - Google Patents

Description

本発明は、分岐ブレーカ毎に設置された電気計器を電力消費の管理対象でグループ化するための技術に関する。

電力の消費状況を緻密に監視するため、オフィスビル等では、分電盤の幹線だけでなく、分岐ブレーカにも電力メータを設置する場合がある。この場合、当該オフィスビル等に導入されている電力の消費状況を監視するシステム（以下、電力監視システムという。）では、分岐ブレーカ（数十〜数百個）毎に設置した電力メータと、それぞれの計測対象となる部署やテナント等の情報とが関連付けられて管理されている。

例えば、部署の統廃合や間仕切の変更等があった場合、電力監視システムの上記の関連付けを変更するため、従来では、作業員等が、印字された図面等の情報を基にして、電力メータの識別番号（ＩＤ）を１つ１つ電力監視システムのコントローラに設定し直す作業を要していた。かかる作業は、煩雑で手間がかかる上、誤りも発生し易いという問題があった。

例えば、特許文献１には、コンセント等の配線端末と分岐ブレーカとの接続をチェックする技術が開示されている。

特開２００３−１０７１２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術では、上述した従来の問題点を解決することができず、新たな技術の提案が望まれているのが実状である。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、分岐ブレーカ毎に設置された電力メータ等の電気計器を、電力消費の管理対象毎に容易にグループ化することのできる電力監視システム及びシステムコントローラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電力監視システムは、
複数の分岐ブレーカの各々に対応するように設置された複数の電気計器と、該複数の電気計器とデータ通信可能に接続するシステムコントローラと、から構成される電力監視システムであって、
前記各電気計器は、
対応する分岐ブレーカの配線の電気特性を計測する計測手段と、
計測した電気特性と、自己の識別子とから構成される通信データを所定のタイミングで前記システムコントローラに送信する通信手段と、を備え、
前記システムコントローラは、
前記各電気計器からの通信データを受信する通信手段と、
ユーザからの操作を受け付ける入力手段と、
ユーザによる所定操作に基づいて遷移する特定の動作状態中に前記通信データを受信した場合、受信した通信データから送信元の電気計器の識別子を抽出し、その識別子が当該動作状態において抽出済みでない場合は、当該動作状態における共通のグループに属する識別子として、所定のメモリに格納するグループ化手段と、を備え、
前記各電気計器は、対応する分岐ブレーカが入状態のときに、前記通信データを前記システムコントローラに送信する、ことを特徴とする。

本発明によれば、分岐ブレーカ毎に設置された電気計器を、電力消費の管理対象毎に容易にグループ化することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電力監視システムの全体構成を示す図である。 電力メータの構成を示すブロック図である。 システムコントローラの構成を示すブロック図である。 制御部の機能的な構成を示す図である。 電気計器グループ化処理の手順を示すフローチャートである。 分電盤が複数の場合の例を概念的に示す図である。 外部のＰＣからの遠隔操作によりグループ化機能部を起動させる例を概念的に示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る電力監視システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、この電力監視システムは、分電盤１０に設けられた複数の電力メータ１１０（１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，…）と、システムコントローラ２０と、から構成される。各電力メータ１１０と、システムコントローラ２０は、有線又は無線にて通信可能に接続されている。本実施形態では、各電力メータ１１０と、システムコントローラ２０は、ＨＵＢを介して接続されている。

電力メータ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，…は、それぞれ、分電盤１０に設けられたブレーカ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，…に対応するように設置されている。ブレーカ１００は、分電盤１０に設けられた図示しない分岐回路毎に設けられ、所定値以上の電流が流れると自動的に「切」状態になることで、当該分岐回路に対応するコンセント等の配線端末に接続した電気機器への電力供給を遮断する分岐ブレーカである。

本実施形態では、ブレーカ１００Ａは、複数のコンセント３０に対応し、ブレーカ１００Ｂは、複数のコンセント４０に対応し、ブレーカ１００Ｃは、複数のコンセント５０に対応する。また、コンセント３０及びコンセント４０は、部署Ａに割り当てられ、コンセント５０は、部署部Ｂに割り当てられている。

図２に示すように、電力メータ１１０は、計測部１１１と、ＩＤ記憶部１１２と、通信部１１３と、を備える。計測部１１１は、当該電力メータ１１０の電源がＯＮの間、対応するブレーカ１００の配線（配線系統）の電力値の計測を行う。ＩＤ記憶部１１２は、不揮発性の半導体メモリ等から構成され、各々の電力メータを一意に識別するために予め割り振られた識別子（ＩＤ）を記憶する。通信部１１３は、所定の時間間隔で、計測部１１１が計測した電力値と、ＩＤ記憶部１１２に記憶されているＩＤとから構成される通信データを作成し、システムコントローラ２０に送信する。なお、各電力メータ１１０は、各々が接続するブレーカ１００の配線から給電されるものとする。したがって、対応するブレーカ１００が「入」状態の場合のみ、電力メータ１１０は、電力値を計測し、通信データをシステムコントローラ２０に送信する。

システムコントローラ２０は、図３に示すように、通信部２１と、入力部２２と、表示部２３と、記憶装置２４と、制御部２５と、を備える。通信部２１は、各電力メータ１１０と無線又は有線によるデータ通信を行う。本例では、通信部２１は、各電力メータ１１０からの通信データをＨＵＢを介して受信し、受信した通信データを制御部２５に供給する。

入力部２２は、キーボード、キーパッド、タッチパッドやマウス等の入力デバイスから構成され、ユーザからの操作入力を受け付け、受け付けた信号（操作信号）を制御部２５に送出する。表示部２３は、ＣＲＴや液晶モニタ等の表示デバイスにより構成され、制御部２５から供給される文字や画像等のデータを表示する。なお、入力部２２及び表示部２３をタッチパネルで具現化してもよい。

記憶装置２４は、読み書き可能な不揮発性の半導体メモリやハードディスク等から構成され、本発明の特徴である電気計器グループ化処理に係るプログラムやデータ、及び、電力監視処理に係るプログラムや様々なデータを記憶する。

制御部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等（何れも図示せず）から構成され、通信部２１、入力部２２、表示部２３、記憶装置２４を制御し、それに付随して、これらとの間でデータの授受を行う。

制御部２５は、図４に示すように、機能的には、大別すると、電力監視機能部２００と、グループ化機能部２０１と、を備える。電力監視機能部２００は、システムコントローラ２０の動作状態が通常状態である場合に所定の処理を実行する。即ち、収集した各電力メータ１１０からの電力値に基づいて、各部署毎の電力消費状況を調べ、その結果をユーザに通知する等、オフィスビル等に導入されるこの種の電力監視システムと同様の処理を行う。

グループ化機能部２０１は、ユーザによる入力部２２を介した所定操作に基づいて起動する。この場合、システムコントローラ２０の動作状態は、グループ化機能動作状態に遷移する。グループ化機能部２０１は、各電力メータ１１０と、それぞれの計測対象となる部署とを関連付けるための処理（電気計器グループ化処理）を実行する。かかる電気計器グループ化処理は、例えば、部署の統廃合や間仕切の変更等があった場合に、作業員等の操作に従って実行される。

以下、この電気計器グループ化処理について、図５のフローチャートを用いて具体的に説明する。グループ化機能部２０１は、作業員等による入力部２２を介した所定操作により起動し、電気計器グループ化処理を開始する。なお、作業員等は、以下の電気計器グループ化処理を実行させる前に、予め、対象部署に対応するブレーカ１００のみを「入」状態にし、他のブレーカ１００を「切」状態にしておく。例えば、部署Ａに対応する電力メータをグループ化したい場合、作業員等は、ブレーカ１００Ａ及び１００Ｂを「入」状態にし、他のブレーカ１００Ｃ，…を全て「切」状態にしておく。

グループ化機能部２０１は、起動すると、先ず、作業員等から管理対象名の入力を受け付けるための管理対象名入力画面を表示部２３に表示する（ステップＳ１０１）。作業員等は、入力部２２を使用して、当該グループ化する電力メータ１１０に対応する部署名（例えば、部署Ａ）を管理対象名入力画面に入力する。

作業員等により、管理対象名の入力が完了すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、グループ化機能部２０１は、その入力された名称のファイル（例えば、部署Ａ.txt）を新規作成する（ステップＳ１０３）。作成したファイルは、ＲＡＭに一時的に保存される。次に、グループ化機能部２０１は、電力メータ１１０からの通信データを受信したか否かをチェックする（ステップＳ１０４）。通信データを受信している場合は（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、グループ化機能部２０１は、受信した通信データから電力メータ１１０のＩＤを抽出する（ステップＳ１０５）。

グループ化機能部２０１は、抽出したＩＤが既に取得済みのＩＤであるか否かをチェックする（ステップＳ１０６）。その結果、既に取得済みである場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、グループ化機能部２０１は、当該ＩＤを破棄し、再度、ステップＳ１０４の処理を行う。

一方、抽出したＩＤが取得済みのＩＤでない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、グループ化機能部２０１は、当該ＩＤを作成した上記のファイル（部署Ａ.txt）に格納する（ステップＳ１０７）。

当該処理（電気計器グループ化処理）が開始されてから所定時間が経過した場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、グループ化機能部２０１は、“タイムアウトにより処理を終了します”等のエラーメッセージを表示部２３に表示する（ステップＳ１０９）。そして、グループ化機能部２０１は、作成したファイルを削除し（ステップＳ１１０）、本処理を終了する。そして、システムコントローラ２０の動作状態は、通常状態に遷移する。

一方、当該処理が開始されてから所定時間が経過しておらず（ステップＳ１０８でＮＯ）、作業員等により当該処理の終了操作が行われていない場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、グループ化機能部２０１は、再度、ステップＳ１０４の処理を行う。

しかる後、作業員等により当該処理の終了操作が行われると（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、グループ化機能部２０１は、ＲＡＭに保存しているファイル（部署Ａ.txt）を記憶装置２４に格納し（ステップＳ１１２）、本処理を終了する。そして、システムコントローラ２０の動作状態は、通常状態に遷移する。

例えば、次の対象部署が部署Ｂである場合、作業員等は、ブレーカ１００Ｃのみを「入」状態にし、他のブレーカ１００を「切」状態にして、上記の電気計器グループ化処理を実行させる。これにより、対応する電力メータ１１０ＣのＩＤが格納されたファイル（部署Ｂ.txt）が記憶装置２４に格納される。

作業員等は、同様の作業を繰り返すことで、全ての部署について、対応する電力メータ１１０のＩＤが格納されたファイルを取得することができる。

電力監視機能部２００は、記憶装置２４に格納されたこれらのファイルの内容を参照することで、電力メータ１１０と、その計測対象となる部署との関連付けを行うことが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る電力監視システムでは、電力メータ１１０は、対応するブレーカ１００を「入」状態にすると、計測した電力値と共に、自己のＩＤをシステムコントローラ２０に送信する動作を開始する。一方のシステムコントローラ２０では、作業員等の所定操作により、グループ化機能部２０１が起動する。このグループ化機能部２０１が起動すると、その起動期間に受信した電力メータ１１０のＩＤを同一のグループとして認識し、同一のファイルに自動的に格納する。

これにより、各ブレーカ１００毎に設置した電力メータ１１０と、それぞれの計測対象（即ち、電力消費の管理対象）となる部署やテナント等との対応付けを容易且つ確実に行うことが可能となる。したがって、作業員等は、煩雑な作業から解放され、作業負担が大幅に軽減される。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、上記実施形態では、グループ化した電力メータ１１０のＩＤをファイルに格納して記憶装置２４に保存していたが、記憶装置２４の所定のメモリ領域に書き込む仕様にしてもよい。この場合、例えば、作業員等により処理の終了操作が行われる前の段階では、取得したＩＤをＲＡＭ等に展開したデータテーブルに格納し、終了操作が行われた際に、そのデータテーブルの内容を記憶装置２４の所定のメモリ領域に書き込むようにすればよい。

また、上記実施形態では、電気計器として、電力メータを例示したが、電流計や電圧計等であっても構わない。

また、上記実施形態では、電気計器グループ化処理の実行後、計測対象毎（即ち、部署毎）のファイルが作成されていたが、一のファイル中に、複数の計測対象についてのグループが格納されていてもよい。この場合、各計測対象に対応するグループが識別可能なように、グループ毎に、例えば、部署名やその他のタグ等を付加しておけばよい。

また、電力メータ１１０が通信データを送信するタイミングについても限定はなく、例えば、システムコントローラ２０からのデータ送信要求に応答して、送信する仕様にしてもよい。

また、電気計器グループ化処理において、作業員等による管理対象名の入力を必要としない仕様にしてもよい。この場合、グループ化機能部２０１は、取得したＩＤを格納するファイル名を、処理の開始時刻等に基づいて決定してもよいし、任意の重複しない番号やアルファベットで表してもよい。

また、上記実施形態では、電気計器グループ化処理において、タイムアウトの際は、エラーメッセージを表示し、ファイルを削除する等、エラーとして扱っているが、タイムアウトの場合も、終了操作が行われた場合と同様に、ファイルを記憶装置２４に格納する等、正常終了として扱ってもよい。あるいは、タイムアウト処理自体を電気計器グループ化処理に含めない仕様にしてもよい。

また、電気計器グループ化処理の実行時において、取得した電力メータ１１０のＩＤの数（重複通知される分は除く）を表示部２３に表示するようにしてもよい。「入」状態のブレーカ１００の数と、電力メータ１１０から通知されるＩＤの数は一致するため、このように、取得したＩＤの数が表示されることで、作業員等は、全てのＩＤの取得が完了したことを直ちに把握でき、処理を終了させることができる。したがって、作業効率の向上が図れる。

また、各電力メータ１１０の通信上のアドレスを当該電力メータのＩＤとして使用してもよい。この場合、電力メータ１１０は、通信データのデータ領域にＩＤを含める必要がなく、システムコントローラ２０は、受信した通信データのヘッダ部を参照して、送信元のアドレスを当該電力メータ１１０のＩＤとして抽出すればよい。

また、上記実施形態では、一の分電盤（分電盤１０）に設置された電力メータ１１０のグループ化（計測対象となる部署との関連付け）を行っていたが、複数の分電盤に設置された電力メータのグループ化も可能であることは勿論である。図６に示す例では、分電盤６０に設けられた複数の電力メータ６１０（６１０Ａ，６１０Ｂ）と、分電盤７０に設けられた複数の電力メータ７１０（７１０Ａ，７１０Ｂ）とが、システムコントローラ２０とＨＵＢを介して通信可能に接続されている。電力メータ６１０Ａ，６１０Ｂは、それぞれ、分電盤６０に設けられたブレーカ６００Ａ，６００Ｂに対応するように設置され、電力メータ７１０Ａ，７１０Ｂは、それぞれ、分電盤７０に設けられたブレーカ７００Ａ，７００Ｂに対応するように設置されている。

また、上記実施形態では、作業員等は、システムコントローラ２０の入力部２２を介して所定操作を行うことで、グループ化機能部２０１を起動させて、電気計器グループ化処理を実行させていたが、グループ化機能部２０１の起動方法に限定はない。例えば、電力メータ１１０とシステムコントローラ２０との間の通信路を利用した外部からの遠隔操作によりグループ化機能部２０１を起動させてもよい。

あるいは、別の通信路（例えば、所定方式の無線ＬＡＮ等）を利用した遠隔操作で起動させてもよい。この場合、例えば、システムコントローラ２０の通信部２１に、所定方式の無線ＬＡＮを介した通信機能を持たせ、図７に示すようにＰＣからウェブブラウザ等を用いて、システムコントローラ２０のグループ化機能部２０１を起動させるようにしてもよい。

また、システムコントローラ２０から、グループ化機能部２０１等、本発明に特化した機能部分を抽出し、これをハンディターミナル等の携帯端末で具現化してもよい。この場合、携帯端末は、例えば、赤外線通信等を用いて、電力メータ１１０からの通信データを受信する。そして、携帯端末は、上記電気計器グループ化処理と同様の処理を実行することで得られた各部署毎のファイルを、無線、有線によるデータ通信により、電力監視システムのシステムコントローラに供給する。

あるいは、上記の携帯端末が記憶する各部署毎のファイルをフレキシブルディスク、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＵＳＢメモリ等の様々なリムーバブルメディアに格納し、かかるリムーバブルメディアを電力監視システムのシステムコントローラにセットすることで、当該システムコントローラが、各部署毎のファイルを利用できるようにしてもよい。

本発明は、オフィスビル等における消費電力の監視を目的とした様々なシステムに組み込むことが可能である。

１０、６０、７０ 分電盤
２０ システムコントローラ
２１ 通信部
２２ 入力部
２３ 表示部
２４ 記憶装置
２５ 制御部
３０、４０、５０ コンセント
１００、６００、７００ ブレーカ
１１０、６１０、７１０ 電力メータ
１１１ 計測部
１１２ ＩＤ記憶部
１１３ 通信部
２００ 電力監視機能部
２０１ グループ化機能部

Claims (6)

1. 複数の分岐ブレーカの各々に対応するように設置された複数の電気計器と、該複数の電気計器とデータ通信可能に接続するシステムコントローラと、から構成される電力監視システムであって、
   前記各電気計器は、
   対応する分岐ブレーカの配線の電気特性を計測する計測手段と、
   計測した電気特性と、自己の識別子とから構成される通信データを所定のタイミングで前記システムコントローラに送信する通信手段と、を備え、
   前記システムコントローラは、
   前記各電気計器からの通信データを受信する通信手段と、
   ユーザからの操作を受け付ける入力手段と、
   ユーザによる所定操作に基づいて遷移する特定の動作状態中に前記通信データを受信した場合、受信した通信データから送信元の電気計器の識別子を抽出し、その識別子が当該動作状態において抽出済みでない場合は、当該動作状態における共通のグループに属する識別子として、所定のメモリに格納するグループ化手段と、を備え、
   前記各電気計器は、対応する分岐ブレーカが入状態のときに、前記通信データを前記システムコントローラに送信する、
   ことを特徴とする電力監視システム。
2. 前記動作状態に遷移後、ユーザから当該グループに係る名称の入力を受け付ける手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力監視システム。
3. 前記所定のメモリに格納した識別子の数を表示する手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力監視システム。
4. 複数の分岐ブレーカの各々に対応するように設置された複数の電気計器から送られてくる通信データを受信する通信手段と、
   ユーザからの操作を受け付ける入力手段と、
   ユーザによる所定操作に基づいて遷移する特定の動作状態中に前記通信データを受信した場合、受信した通信データから送信元の電気計器の識別子を抽出し、その識別子が当該動作状態において抽出済みでない場合は、当該動作状態における共通のグループに属する識別子として、所定のメモリに格納するグループ化手段と、を備える、
   ことを特徴とするシステムコントローラ。
5. 前記動作状態に遷移後、ユーザから当該グループに係る名称の入力を受け付ける手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシステムコントローラ。
6. 前記所定のメモリに格納した識別子の数を表示する手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシステムコントローラ。

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