JP5687134B2 - エネルギー計測ユニット - Google Patents

Description

この発明は、例えば三相交流回路の電圧と電流を計測し、電圧、電流、電力、無効電力、力率、周波数などの電気量を演算するエネルギー計測ユニットに関するもので、エネルギー計測ユニットの設定、計測値の表示・時系列での保存を行うロギング表示ユニットを備えたものである。

従来のエネルギー計測ユニットは、相線式、一次電圧、一次電流等の設定項目を一覧表示する計測設定メニュー画面と設定内容表示画面を切り替えて表示する表示部、及びこの表示部の所定位置の表示項目に対し必要な操作処理を行うための操作部を備えている。そして、この操作部は、例えば、所望する表示項目の位置に向けて上下方向からのカーソルの移動を可能にする前キー、後キーや、このカーソルにより選択された特定位置の表示項目との対応でその表示内容を変更するためのプラスキーとマイナスキーなどを備えている。前記主表示部における設定項目表示欄、設定内容表示欄の設定内容の確認方法として、従来のエネルギー計測ユニットでは、以下２点の方法が既に提案されている。

まず第１点目は、主表示部に設定項目内容を１項目ずつ表示させることで確認する方法である。この方法は、特定の設定項目表示欄の表示、例えば一次電流についての設定項目表示欄が表示されるまでは順次表示を切替えることで、所望するすべての設定内容が表示されるまでの間、その表示処理を繰り返し行うことで、設定内容を確認していた。

第２点目は、設定コードとなる数値を用いて確認する方法である。この方法は、設定項目をコード化、つまり数値化することにより、一画面に設定項目の一覧を表示させるもので、設定内容確認時に画面を切替える煩わしさをなくすことができるエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットを得るものである。しかし、設定内容はコード化されているので、設定内容の確認のためには、設定コード表によりコードを照会し確認を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−３２３６６号公報

従来のエネルギー計測ユニットは以上のように構成されており、また、表示部のドットマトリクス数が限られているため、一度に複数の設定項目を表示することができず１つの設定項目のみ表示すると共に、１項目ごとに設定内容を確認するか、コードを表示する方法しか考えられなかった。しかし、異なる複数の設定データを記憶させたメモリカード等の記憶媒体を本体に挿入し、設定データを記憶媒体から読出してエネルギー計測ユニットを設定する場合、記憶媒体に記憶されている複数の設定データの中から該当のデータを読出し、エネルギー計測ユニットに設定できたかどうかを確認するとき、従来方法では確認に時間が掛かり効率が悪いか、また直感的な確認ができず確認作業が煩わしいといった問題があった。

この発明は、前記のような問題を解決するためになされたもので、設定データを記憶媒体から読出した直後に相線式、一次電圧、一次電流の設定内容を表示させることで、設定作業を効率的に行うことができるエネルギー計測ユニットを得ることを目的とするもので
ある。

この発明に係るエネルギー計測ユニットは、電路から入力された電流及び電圧から各種計測値を演算する計測演算部と、この計測演算部で演算した計測値、及び、設定内容として、少なくとも相線式、一次電圧、及び一次電流を表示する表示部と、前記計測演算部による計測演算や、前記表示部における表示のための各種設定及び表示内容の切替え制御を行う表示ユニット制御部と、この表示ユニット制御部の切替え操作を行う操作部と、設定データを記憶する設定内容記憶部と、前記表示ユニット制御部を介して前記計測演算部で演算した計測値を保存するロギング部と、記憶媒体に保存された複数の設定ファイルの読出しを行う、及び、記憶媒体へロギングデータや設定データの書込みを行う記憶媒体制御部を有し、前記表示ユニット制御部は、前記記憶媒体制御部にて読出された前記複数の設定ファイルを前記表示部に表示させ、前記操作部は、表示された前記複数の設定ファイルから設定ファイルを指定し、指定された設定ファイルが持つ設定データは前記設定内容記憶部に保存され、かつ、前記指定された設定ファイルが持つ設定データを前記設定内容として前記表示ユニット制御部の制御により前記表示部へ自動的に表示するものである。

この発明に係るエネルギー計測ユニットによれば、設定データを記憶媒体から読出した直後に一次電圧、一次電流、相線式の設定内容を表示させることで、不要な画面切り替えをなくし、設定内容確認作業を効率化することができる。

この発明の実施の形態１に係るエネルギー計測ユニットの各部の接続関係及び機能の一例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットの外観の一例を示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係るエネルギー計測ユニットの設置例の系統図と設定システムの一例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１で使用する記憶媒体(メモリカード)内の保存領域、ファイルの一例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットを介して実現される設定操作とその確認手順の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係るエネルギー計測ユニット用ロギング表示の設定データ読込み時の画面表示遷移の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１で使用する記憶媒体(メモリカード)内の保存領域、ファイルの一例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係るエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットを介して実現される設定コピー操作を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットを介して実現される設定コピー操作とその確認手順の一例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態２に係るエネルギー計測ユニット用ロギング表示の設定データ書出し時の画面表示遷移の一例を示す図である。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図６により説明する。図１に示すように、この発明の実施の形態１に係るエネルギー計測ユニットは、エネルギー計測ユニット本体１００とロギング表示ユニット２００とで構成されている。エネルギー計測ユニット本体１００は、複数の電路１〜Ｎ（図では電路１のみを示す）の変流器ＣＴ及び計器用変成器ＶＴからの入力をデジタル信号に変換する電流入力部２へ入力された電流値、及び電圧入力部３へ入力された電圧値から電圧、電流、電力、無効電力、力率、周波数などの各種電気量を演算する計測演算部４と、後述する設定内容記憶部９を備えている。

ロギング表示ユニット２００は、このエネルギー計測ユニット本体１００の計測演算部４で演算した計測値や設定項目を表示する表示部５と、エネルギー計測ユニット本体１００の計測演算部４による計測演算の時系列データを一定期間分保存するロギング部６と、エネルギー計測ユニット本体１００の計測演算部４による計測演算や、表示部５における表示のための各種設定や表示内容の切替え制御を行う表示ユニット制御部７と、この表示ユニット制御部７の切替え操作を行う操作部８と、設定データを記憶媒体から読込み、記憶媒体へ書込みできる記憶媒体制御部１０を備えている。

エネルギー計測ユニット本体１００に設けられた設定内容記憶部９は、ロギングデータのファイル名となるデータである回路名称記憶部９a、電気量を計測演算するために必要
な設定データである相線式設定記憶部９ｂ、一次電流設定記憶部９ｃ、一次電圧設定記憶部９ｄ等の各設定項目の選択可能な設定値を回路数分記憶するものである。また、設定内容記憶部９のそれぞれの設定可能データは、例えば相線式設定記憶部９ｂが三相３線式、三相４線式、単相３線式、及び単相２線式、一次電流設定記憶部９ｃが５Ａ〜３０kＡ、
一次電圧設定記憶部９ｄが１１０Ｖ〜１１０ｋＶである。

図２において、ロギング表示ユニット２００の表示部５は、選択・表示している回路を示す回路表示ＬＥＤ（発光ダイオード）５aと、選択・表示している回路の計測値や設定
メニュー・設定内容を表示するＬＣＤ（液晶画面）５ｂからなっており、例えば、計測モード（ａ）では計測値と乗数と単位を表示し、設定モード（ｂ）では設定メニューをリスト表示する。そして、操作部８は選択している回路を切り替える回路切替キー８ａ、設定モードと計測モードの切替え時に使用する設定キー８ｂ、選択中項目の内容決定時に使用する確定キー８ｃ、選択内容取消し時に使用するリセットキー８ｄ、選択項目を切り替える前キー８ｅと後キー８ｆ、及び選択内容を切替えるプラスキー８ｇとマイナスキー８ｈを備えている。

前記のようなエネルギー計測ユニットを設置した系統図の一例を示す図３において、１０１〜１０４はエネルギー計測ユニット本体、２０１〜２０４はロギング表示ユニット、３００はＰＣ（パーソナルコンピュータ）、４００は記憶媒体（メモリカード）を示している。エネルギー計測ユニット１０１は単回路で、設定内容は、相線式が三相３線式（３Ｐ３Ｗ）、一次電圧は６６００Ｖ、一次電流３０Ａであり、エネルギー計測ユニット１０２と１０３は単回路で、設定内容は、相線式が三相３線式（３Ｐ３Ｗ）、一次電圧は２００Ｖ、一次電流５０Ａであり、エネルギー計測ユニット１０４は３回路で設定内容はそれぞれ、相線式が単相３線式（１Ｐ３Ｗ）、一次電圧は２００Ｖ、一次電流１００Ａである。このときこれらのエネルギー計測ユニット本体の設定は、設定データ作成に必要な専用アプリケーション、もしくは表計算ソフトをインストールしたＰＣ３００と、エネルギー計測ユニット本体１０１〜１０４の各回路の設定データを記憶できる記憶媒体４００から行う。また記憶媒体４００は、ＰＣ３００とロギング表示ユニット２００両方と、設定データおよびロギングデータの読み書きが可能である。

図４に示すように、記憶媒体の形態としては、例えば設定用記憶媒体４０１や、ロギング用記憶媒体４０２等がある。図４において、設定用記憶媒体４０１は設定データを保存する設定データ保存領域４１を備え、設定データ保存領域４１内に回路名称、相線式、一次電圧、一次電圧の設定値を回路数分持つ設定ファイル４２を複数保存する。またロギング用記憶媒体４０２はロギングデータを保存するロギングデータ保存領域４３を備え、ロギングデータ保存領域４３内にロギングした計測値データを持つロギングファイル４４を複数保存する。

次に、エネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットを介して実現される設定操作と
その確認手順の一例を図５のフローチャートで説明する。図５の設定操作を表すフローチャートにおいて、先ず、ロギング用記憶媒体４０２をロギング表示ユニット２００から取り出し（Ｓ１０１）、設定用記憶媒体４０１をロギング表示ユニット２００に挿入する（Ｓ１０２）。次いで、ロギング表示ユニット２００を、操作部８における設定キー８ｂにより計測モードから設定モードへ切り替える（Ｓ１０３）。

設定モードでは先ず、設定値読込みメニューを選択する（Ｓ１０４）。前キー８ｅ、後キー８ｆ押下により表示部５におけるＬＣＤ５ｂ上で選択項目を切替え、設定読込みを選択した状態で、確定キー８ｃ押下により、設定ファイル選択の画面を表示する（図６）。

今、ＬＣＤ５ｂには設定ファイルを表す数字が表示されており、設定ファイルを変更する場合、プラスキー８ｇまたはマイナスキー８ｈを押す毎に、設定ファイルの番号が切り替わる。所望の設定ファイルを選択し、確定キー８ｃを押すことにより設定ファイルを決定する（Ｓ１０５）。

設定ファイルの指定が終わると、エネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニット２００は設定値の読込み・保存を行なう（Ｓ１０６）。記憶媒体制御部１０（図１）により設定用記憶媒体４０１から読込んだ設定データを、表示ユニット制御部７（図１）を介して、エネルギー計測ユニット本体１００の設定内容記憶部９（図１）に保存し、設定モードを終了する。

設定モード終了後、自動で確認モードに移行し、相線式、一次電圧、一次電流の設定値をＬＣＤ５ｂに表示する（Ｓ１０７）。確認を行う回路を変更する場合、回路切替キー８ａを押す毎に、回路番号が切り替わる（Ｓ１０８）。選択されている回路に対応する回路表示ＬＥＤ５aが点灯し、その回路の設定内容がＬＣＤ５ｂに表示される。また、設定デ
ータ中の回路名称を、ロギングファイルの名称として使用する。

確認モードの状態で、操作部８における設定キー８ｂ押下により、確認モードを終了する（Ｓ１０９）。確認モード終了後、設定用記憶媒体４０１をエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニット２００から取り出し（Ｓ１１０）、ロギング用記憶媒体４０２を挿入する（Ｓ１１１）。

なお、図７に示すように、設定データ保存領域４１とロギングデータ保存領域４３の両方を有する記憶媒体４０３を使用する場合には、図５の設定操作を表すフローチャートのうち、設定前にロギング用記憶媒体４０２を取り出す手順（Ｓ１０１）と、設定完了後に設定用記憶媒体４０１を取り出し、再度ロギング用記憶媒体４０２を挿入する手順（Ｓ１１０、Ｓ１１１）が省略できる。

本実施の形態によれば、設定操作直後に自動で、一次電圧、一次電流、相線式の設定内容を示すことで、意図した設定データが設定できたかどうかの確認作業が容易となり、誤設定を防ぐことができる。また、読込んだ設定ファイル中の回路名称設定値をロギングファイルの名称とすることで、複数の計測器から収集したロギングデータの判別が容易になる。

複数回路を計測可能な端末において、設定操作直後に自動で、一次電圧、一次電流、相線式の設定内容を示し、さらに各回路に設定された内容を切り替えて確認できるようにすることで、複数回路がある場合でも意図した設定ができたかどうかの確認作業が容易となる。

記憶媒体４００は、異なる複数の設定データを記憶可能であるので、現場にＰＣ３００
を持ち込まなくてよい。記憶媒体４００は、エネルギー計測ユニット１００（図３では１０１〜１０４）の現在の設定データを取得でき、それをＰＣ３００に送ることができるので、現場にて設定データを変更した場合でも設定データの管理が、ＰＣ３００上で容易にできる。

なお、本実施の形態では、ロギング表示ユニット本体がエネルギー計測ユニットとは別体であるが、エネルギー計測ユニット本体にロギング表示ユニットを内蔵していても本実施の形態と同様の効果を奏する。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図８により説明する。図８はこの発明の実施の形態２におけるエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニットを介して実現される設定コピー操作の全体図、図９はその一例を示すフローチャートで、例えば、エネルギー計測ユニット本体１０５が設定済みで、エネルギー計測ユニット本体１０６が未設定の場合、エネルギー計測ユニット本体１０５の設定データをエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニット２０５により記憶媒体へ保存し、設定データをエネルギー計測ユニット本体２０６を通してエネルギー計測ユニット本体１０６へコピーする操作を表したものである。

設定操作を表す図９のフローチャートにおいて、先ず、記憶媒体をロギング表示ユニット本体２０５へ挿入する（Ｓ２０１）。次いで、ロギング表示ユニット本体２０５を、操作部８における設定キー８ｂにより計測モードから、設定モードへ切り替える（Ｓ２０２）。

設定モードではまず、設定値書出しメニューを選択する（Ｓ２０３）。前キー８ｅ、後キー８ｆ押下により表示部５におけるＬＣＤ５ｂ上で選択項目を切替え、設定書出しを選択した状態で、確定キー８ｃ押下により、書出し先設定ファイル選択の画面を表示する（図１０）。

今、ＬＣＤ５ｂには書出し先設定ファイルを表す数字が表示されており、書出し先設定ファイルを変更する場合、プラスキー８ｇまたはマイナスキー８ｈを押す毎に、書出し先設定ファイルの番号が切り替わる。所望の書出し先設定ファイルを選択し、確定キー８ｃを押すことで決定する（Ｓ２０４）。

書出し先設定ファイルの指定が終わると、エネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニット２０５は記憶媒体へ設定値の書出しを行なう（Ｓ２０５）。エネルギー計測ユニット本体１０５の設定内容記憶部９（図１）に保存されている各回路の設定データを、表示ユニット制御部７（図１）を介して、記憶媒体制御部１０（図１）により設定用記憶媒体内の所望の設定ファイルに書出し、設定モードを終了する。

設定モード終了後、自動で確認モードに移行し、記憶媒体に書出した相線式、一次電圧、一次電流の設定値をＬＣＤ５ｂに表示する（Ｓ２０６）。確認を行う回路を変更する場合、回路切替キー８ａを押すごとに、回路番号が切り替わる（Ｓ２０７）。選択されている回路に対応する回路表示ＬＥＤ５aが点灯し、その回路の設定内容がＬＣＤ５ｂに表示される。

確認モードの状態で、操作部８における設定キー８ｂ押下により、確認モードを終了する（Ｓ２０８）。確認モード終了後、記憶媒体をエネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニット２０５から取り出す（Ｓ２０９）。

コピー元の設定内容を保存した記憶媒体から、ロギング表示ユニット本体２０６を介し
て、設定データを読込み、コピー先のエネルギー計測ユニット１０６へ保存・設定するのは、実施の形態１と同様の手順で実現できる。

本実施の形態によれば、エネルギー計測ユニット本体１０５に設定した設定データを、他のエネルギー計測ユニット本体に容易にコピー設定することができ、設定作業の省力化を図ることができる。また、コピー元の設定データを記憶媒体へ保存する際と、コピー先の端末で読込んで設定した際に、設定データの相線式、一次電圧、一次電流を自動で表示することで、コピー・設定間違いを防ぐことができる。

１ 電路、 ２ 電流入力部、
３ 電圧入力部、 ４ 計測演算部、
５ 表示部、 ５a 回路表示ＬＥＤ、
５ｂ ＬＣＤ、 ６ ロギング部、
７ 表示ユニット制御部、 ８ 操作部、
８ａ 回路切替キー、 ８ｂ 設定キー、
８ｃ 確定キー、 ８ｄ リセットキー、
８ｅ 前キー、 ８ｆ 後キー、
８ｇ プラスキー、 ８ｈ マイナスキー、
９ 設定内容記憶部、 ９ａ 回路名称記憶部、
９ｂ 相線式設定記憶部、 ９ｃ 一次電流設定記憶部、
９ｄ 一次電圧設定記憶部、 １０ 記憶媒体制御部、
４１ 設定データ記憶領域、 ４２ 設定ファイル、
４３ ロギングデータ記憶領域、 ４４ ロギングファイル、
１００〜１０６ エネルギー計測ユニット本体、
２００〜２０６ エネルギー計測ユニット用ロギング表示ユニット、
３００ ＰＣ、 ４００ 記憶媒体（メモリカード)。

Claims (5)

1. 電路から入力された電流及び電圧から各種計測値を演算する計測演算部、この計測演算部で演算した計測値、及び、設定内容として、少なくとも相線式、一次電圧、及び一次電流を表示する表示部、前記計測演算部による計測演算や前記表示部における表示のための各種設定及び表示内容の切替え制御を行う表示ユニット制御部、この表示ユニット制御部の切替え操作を行う操作部、設定データを記憶する設定内容記憶部、前記表示ユニット制御部を介して、前記計測演算部で演算した計測値を保存するロギング部、及び記憶媒体に保存された複数の設定ファイルの読出しを行う、及び、記憶媒体へロギングデータや設定データの書込みを行う記憶媒体制御部を備え、前記表示ユニット制御部は、前記記憶媒体制御部にて読出された前記複数の設定ファイルを前記表示部に表示させ、前記操作部は、表示された前記複数の設定ファイルから設定ファイルを指定し、指定された設定ファイルが持つ設定データは前記設定内容記憶部に保存され、かつ、前記指定された設定ファイルが持つ設定データを前記設定内容として前記表示ユニット制御部の制御により前記表示部へ自動的に表示することを特徴とするエネルギー計測ユニット。
2. 請求項１に記載のエネルギー計測ユニットにおいて、前記表示部に表示される前記複数の設定ファイルは、前記操作部によって選択する設定ファイルを変更し、指定されることを特徴とするエネルギー計測ユニット。
3. 請求項１に記載のエネルギー計測ユニットにおいて、前記記憶媒体制御部にて読出した設定データのうち、回路名称のデータをロギングファイルのファイル名として保存することを特徴とするエネルギー計測ユニット。
4. 請求項１に記載のエネルギー計測ユニットにおいて、前記記憶媒体制御部にて設定データを記憶媒体へ書出した後に、書出した設定データのうち、少なくとも相線式、一次電圧、及び一次電流を前記表示部に表示することを特徴とするエネルギー計測ユニット。
5. 請求項４に記載のエネルギー計測ユニットにおいて、前記書出した設定データの前記表示部への表示は、前記表示ユニット制御部により自動的に行なわれることを特徴とするエネルギー計測ユニット。

Images