JP6226541B2 - Power line communication system and terminal subscription method to the same system - Google Patents
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Description
本発明は、配電系統の電力線を利用して通信を行い、遠方の需要家のメーターから計測データを収集する電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法に関する。 The present invention relates to a power line communication system that performs communication using a power line of a distribution system and collects measurement data from a meter of a distant consumer and a terminal subscription method to the system.
従来、2ウェイ自動通信システム(Two-Way Automatic Communication System:TWACS(登録商標:以下同じ))電力線通信装置は、需要家端のメーターから変電所の受信装置へ送信する上り信号(Inbound信号)を電圧の零クロス付近に与えている。
図8に従来のTWACS電力線通信装置および同装置が設置されている配電系統の全体構成を示す。この図において、配電系統は、配電用変電所変圧器51の二次側のブス52からフィーダー53が引き出されている。このフィーダー53は、柱上変圧器54を介して需要家へ電力を供給している。柱上変圧器54の二次側、すなわち需要家側には、端末30が設けられている。また、変電所ブス52には、電流検出用変流器55を介して、端末30から送られてくる信号を検出する機構を備えた伝送部11および信号を処理するサーバ10が設けられている。電力線通信システム90は、サーバ10、伝送部11および複数の端末30で構成され、端末30から送られてくる需要家の電力使用量等の計測データをサーバ10で収集して記録をしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a two-way automatic communication system (Two-Way Automatic Communication System: TWACS (registered trademark: the same applies hereinafter)) power line communication device transmits an upstream signal (Inbound signal) transmitted from a meter at a consumer end to a receiving device at a substation. It is given near the zero cross of the voltage.
FIG. 8 shows the overall configuration of a conventional TWACS power line communication apparatus and a distribution system in which the apparatus is installed. In this figure, a
サーバ10は、伝送部11を介してポーリング方式によって端末30からデータを収集する処理実行部92、データ収集対象の端末の識別情報(以下、端末IDという。)を入力する入力部96、および入力された端末IDを保存する端末情報登録部14を有している。
The
一方、端末30は、配電系統を介してサーバと通信を行う伝送部31と、サーバからのポーリングに対して、蓄積しているデータを送出する処理実行部82とを有している。
On the other hand, the
変電所側の伝送部11および端末30の伝送部31は、それぞれ配電線の線間に取り付けられたスイッチング素子をON,OFFさせることによって商用電源にパルス信号を重畳させる送信回路11a,31aを有している。また、伝送部11は、配電線を通して端末30から送られてくる信号(上り信号)を受信する受信回路11bを有し、伝送部31は、配電線を通してサーバ10から送られてくる信号(下り信号)を受信する受信回路31bを有している。
The
図9は、商用電源と送信回路11a,31aから出力されるパルス信号のタイミングの説明図である。変電所側の伝送部11及び端末30の伝送部31は、商用電源の零クロスを位相検出回路(図示せず)で検出し、その零クロス点から一定時間経過後に基準パルスを発生させて、送信回路11a,31aのサイリスタをONさせる。これにより電力線の線間にパルス信号が出力され、負荷電流が変化することになる。受信回路31b,11bは、この負荷電流の変化を検知することによってパルス信号を受信する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the timing of the pulse signals output from the commercial power supply and the transmission circuits 11a and 31a. The
次に、従来の電力線通信システム90の動作を説明する。
サーバ10は、端末情報登録部14に端末IDが登録されている端末30に対して、周期的に問い合わせ信号(ポーリング信号)を送信する。
Next, the operation of the conventional power
The
端末30は、需要家側に取り付けられたメーターから取り込んだ電力消費量などの計測データを蓄積しており、サーバ10からのポーリング信号を受信すると、その応答信号(レスポンス信号)として蓄積している計測データをサーバ10へ送信する。
The
図10は、ポーリング信号とレスポンス信号の伝送フレームの例である。伝送フレームの基本構成は、図10(a)に示すように、プリアンブル(又はヘッダー)、アドレスフィールド、制御フィールド、データフィールド、誤り検出符号(又は誤り訂正符号)からなっている。 FIG. 10 is an example of a transmission frame of a polling signal and a response signal. As shown in FIG. 10A, the basic configuration of a transmission frame includes a preamble (or header), an address field, a control field, a data field, and an error detection code (or error correction code).
サーバ10からのポーリングは、図10(b)に示すように、各端末の端末IDを伝送フレームのアドレスフィールドに設定して送信する。端末30は、受信データの宛先アドレスが自装置宛の場合は、このポーリングに対して応答する。端末30からの応答は、図10(c)に示すようにアドレスフィールドに自身のアドレス(端末ID)をセットして返信する。なお、端末30からの応答には、図10(d)に示すようにさらにデータフィールドに蓄積している計測データをセットして伝送部31を介して返信してもよい。端末によって応答信号を返信するタイミング(タイムスロット)が決まっているような場合は、この端末IDは省略される場合もある。
As shown in FIG. 10B, polling from the
なお、メーターの交換や新設時には、作業終了後、サーバ10側の作業者が入力部96から端末情報登録部14に作業の終了した端末の端末IDをセットして、その端末をポーリングの対象にしていた。
When the meter is exchanged or newly installed, after the work is completed, the worker on the
しかしながら、フィーダーに繋がる端末数は多く、メーターの交換・新設の台数は膨大であるため、サーバ10の端末情報登録部14に端末IDを設定する作業は多大な労力を必要とするという問題があった。
However, since the number of terminals connected to the feeder is large and the number of exchanged / newly installed meters is enormous, the work of setting the terminal ID in the terminal
一方、端末の加入方法に関する従来技術としては、特許文献2に記載されているように、初期化時に親局がアドレスを順にインクリメントしてポーリングを行い、応答を返した端末のみをテーブルに登録し、以後は、当該テーブルに登録されている端末に対してのみポーリングを行うという手法がある。
On the other hand, as described in
しかしながら、上述した配電系統用の電力線通信システムは、電源周波数の半サイクルで1つのパルスである。伝送データの信頼性向上のために、特許文献1の技術を用いれば、複数(たとえば8つ)のパルスで1ビットを送ることになるため、実質的には十数BPS程度の極めて低速な通信である。このため、特許文献2に記載されているように、システムの初期化時に加入可能性のある端末の全てに対してポーリングを行うとすると、長時間を要することになる。また、メーターの新設や交換のたびにシステムを初期化するのは非実用的である。
However, the power line communication system for the distribution system described above is one pulse in a half cycle of the power supply frequency. If the technique of
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、加入する端末の端末IDをサーバ側で入力する負担を無くすと共に、加入済みの端末のデータ収集処理に影響を与えず、未加入端末を速やかに加入させることのできる電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, eliminates the burden of inputting the terminal ID of the terminal to be subscribed on the server side, does not affect the data collection processing of the subscribed terminal, and is not subscribed. It is an object of the present invention to provide a power line communication system capable of promptly joining a terminal and a terminal subscription method to the system.
上記目的を達成するため、本発明に係る電力線通信システムは、配電系統に接続され、需要家に設置されたメーターの計測データを取り込む端末と、計測データ収集対象の端末の識別情報を保存する端末情報登録部を有し、前記配電系統を介する電力線通信によって前記端末情報登録部に識別情報が保存されている端末から前記計測データを収集するサーバとを具備する電力線通信システムであって、
前記サーバは、前記端末情報登録部への登録を勧誘するトリガー信号をブロードキャストで送信するサーバ側処理実行部と、前記トリガー信号に対する応答信号を返信した端末の識別情報を前記端末情報登録部へ登録すると共に、登録済みの通知を当該端末へ送信する加入処理部と、を備え、
前記端末は、前記端末情報登録部に登録済みか、未登録かの状態を保存し、該状態の初期値は未登録に設定されている加入確認部と、前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、前記加入確認部を参照して登録済みか、未登録かを判定し、未登録の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、その後前記サーバから登録済みの通知を受信した場合は、前記加入確認部を登録済みに設定する端末側処理実行部と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a power line communication system according to the present invention is connected to a power distribution system, a terminal that captures measurement data of a meter installed in a consumer, and a terminal that stores identification information of a measurement data collection target terminal A power line communication system comprising: an information registration unit, and a server that collects the measurement data from a terminal whose identification information is stored in the terminal information registration unit by power line communication via the power distribution system,
The server registers, in the terminal information registration unit, identification information of a server side processing execution unit that broadcasts a trigger signal for soliciting registration in the terminal information registration unit, and a terminal that has returned a response signal to the trigger signal. And a subscription processing unit for transmitting a registered notification to the terminal,
The terminal stores a state of registration or non-registration in the terminal information registration unit, and the initial value of the state is received as a subscription confirmation unit set to unregistered and the trigger signal is received from the server Sometimes, it is determined whether it is registered or not registered by referring to the subscription confirmation unit, and if it is not registered, it is selected at random from a plurality of reply timings from when the trigger signal is set in advance. A response signal including identification information of the terminal at a single reply timing, and then receiving a registered notification from the server, a terminal-side process execution unit that sets the registration confirmation unit to registered, It is provided with.
また、本発明に係る電力線通信システムへの端末加入方法は、需要家に設置されたメーターの計測データを収集する端末と、該端末と電力線通信によるネットワークを介して接続するサーバとを有し、該ネットワークに加入している端末に蓄積されているデータを収集する電力線通信システムへ該ネットワーク未加入の端末を自動的に加入させる端末加入方法であって、
前記サーバは、前記ネットワークに物理的に接続されている全ての端末に対して前記ネットワークへの加入を促すトリガー信号をブロードキャストで送信し、
前記端末は、前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、ネットワークに加入済みか、未加入かを表すステータスを参照し、該ステータスがネットワーク未加入の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、前記サーバは、端末から応答信号を受信すると、当該端末をネットワークに加入している端末として登録すると共に、当該端末へネットワーク加入済みの通知を送信し、
前記端末は、前記サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、前記ステータスをネットワーク加入済みにセットすることを特徴とする。
Moreover, the terminal subscription method to the power line communication system according to the present invention includes a terminal that collects measurement data of a meter installed in a consumer, and a server that is connected to the terminal via a network by power line communication, A terminal subscription method for automatically joining a terminal that has not joined the network to a power line communication system that collects data stored in a terminal that has joined the network,
The server broadcasts a trigger signal that prompts all terminals physically connected to the network to join the network,
When the terminal receives the trigger signal from the server, the terminal refers to a status indicating whether the network has been joined or not joined. If the status is not joined to the network, the terminal receives the preset trigger signal. A response signal including the identification information of the terminal is returned at one reply timing selected at random from a plurality of reply timings from the time. When the server receives the response signal from the terminal, the server sends the response signal to the network. Register as a subscribed terminal and send a notification of network subscription to the terminal,
The terminal sets the status to network subscription upon receiving a network subscription notification from the server.
本発明では、ネットワークへの加入を促す信号、すなわち、サーバの端末情報登録部への登録を勧誘するためのトリガー信号を、サーバからブロードキャスト(同報通信)で送信する。このトリガー信号に対して、ネットワーク未加入の端末は、応答信号を返信するが、このとき、応答信号を返信するタイミング(タイムスロット)を複数設けておいて、どのタイミングで返信するかをランダムに選択する。なお、異なるタイミング(タイムスロット)では、応答信号は衝突をしないように予め設定されている。これにより、端末のネットワークへの自動加入が可能になる。 In the present invention, a signal that prompts the user to join the network, that is, a trigger signal for soliciting registration in the terminal information registration unit of the server is transmitted from the server by broadcast (broadcast communication). In response to this trigger signal, a terminal that has not joined the network returns a response signal. At this time, a plurality of response timings (time slots) are provided, and at which timing the response signal is returned at random. select. At different timings (time slots), the response signals are set in advance so as not to collide. As a result, the terminal can automatically join the network.
なお、ブロードキャストは、対象の全ての端末が受信可能なアドレスによる通信を意味し、サーバが管轄する全ての端末が受信可能であれば、いわゆるマルチキャスト(グループ通信)も含む趣旨である。 Broadcast means communication by an address that can be received by all target terminals. If all terminals managed by the server can be received, so-called multicast (group communication) is included.
また、本発明に係る電力線通信システムのサーバは、ネットワークに加入している端末の数やトリガー信号に対する応答信号の衝突検知数を記録し、トリガー信号の送信回数や送信タイミングを調整する実行間隔調整部を備えたことを特徴とする。 In addition, the server of the power line communication system according to the present invention records the number of terminals participating in the network and the number of detected collisions of the response signal with respect to the trigger signal, and adjusts the execution interval for adjusting the number of trigger signal transmissions and the transmission timing. It has the part.
これにより、計測データの収集処理に影響を与えず、最適なネットワーク加入処理が可能になる。 As a result, optimal network subscription processing can be performed without affecting measurement data collection processing.
以上のごとく、本発明によれば、トリガー信号への応答信号の返信タイミングを複数設けておいて、ネットワーク未加入の端末はトリガー信号を受信したときに、返信タイミングをランダムに選択し、選択した返信タイミングで応答信号を返送する。その後、端末は、サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、自身のステータスをネットワーク加入済みに変更するので、未加入端末のネットワークへの自動加入が可能になる。 As described above, according to the present invention, a plurality of response timings of response signals to the trigger signal are provided, and a terminal that has not joined the network randomly selects and selects a response timing when receiving a trigger signal. A response signal is returned at the reply timing. Thereafter, when the terminal receives a notification that the network has been joined from the server, the terminal changes its own status to network joined, so that an unjoined terminal can automatically join the network.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are preferred specific examples of the power line communication system and the terminal subscription method for the system according to the present invention, and may have various technically preferable limitations. The technical scope is not limited to these embodiments unless specifically described to limit the present invention. In addition, the constituent elements in the embodiments shown below can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the embodiment described below does not limit the contents of the invention described in the claims.
図1は、本発明の第1の実施の形態による電力線通信システム1の機能ブロック図である。なお、図1では、配電系統は図示していないが、図8と同様に、サーバ10は、変電所側に設置され、端末30は、需要家側に設置されているものとする。
FIG. 1 is a functional block diagram of a power
本実施の形態による電力線通信システム1は、図8の従来の構成に対して、サーバ10側は、入力部96に代えて、加入処理部13が設けられている。加入処理部13は、処理実行部12からの指令によって、端末情報登録部14へ新たに加入した端末の端末IDを登録するという機能を有している。また、処理実行部12は、ポーリングによって配電系統に繋がる端末から計測データを収集する機能のみならず、後述する処理手順によって、定期的に新規加入端末のトリガー信号を出力するという機能も有している。なお、処理実行部12、加入処理部13は、CPUの機能としてプログラムによって実現可能である。
The power
また、端末30は、サーバ10からのトリガー信号を受信したときに、自身がネットワークに加入済みか、未加入かを判定する加入確認部33と、商用電源周波数の半周期ごとに発生する基準パルスをカウントする基準パルスカウンタ34が追加されている。また、処理実行部32は、加入確認部33の判定結果に基づいて、未加入の場合はこのトリガー信号に応答する機能が追加されている。処理実行部32、加入確認部33はCPUの機能としてプログラムによって実現可能である。
In addition, when the terminal 30 receives the trigger signal from the
次に、上記の構成を有する電力線通信システム1の未加入端末のネットワーク加入動作について説明する。なお、サーバ10からのポーリングによるデータ収集動作については従来と同様であるので説明を省略する。
Next, a network subscription operation of an unsubscribed terminal of the power
(ステップS1)サーバ10の処理実行部12は、自動加入機能のトリガー信号を定期的にブロードキャスト(同報通信)で送信する。
(ステップS2)トリガー信号を受信した端末30の処理実行部32は、加入確認部33を参照して自身のネットワーク加入状態を確認する。
(Step S1) The
(Step S <b> 2) The
(ステップS3)端末30は自身がネットワーク未加入の場合、トリガー信号に対してランダムなタイムスロットで応答する。このとき、自身の端末IDを返信する。なお、タイムスロットの数は予め設定されている。図2は、5つのタイムスロットが設定されている場合の例である。サーバ10からブロードキャストでトリガー信号が送出され、その後、未加入端末は、5つのタイムスロットのうち、ランダムに選択した一のタイムスロットで応答信号を返送する。
(Step S <b> 3) When the terminal 30 has not joined the network, the terminal 30 responds to the trigger signal in a random time slot. At this time, it returns its own terminal ID. Note that the number of time slots is preset. FIG. 2 shows an example in which five time slots are set. A trigger signal is transmitted from the
(ステップS4)サーバ10の処理実行部12は、端末30からの応答を受信した場合は、以下の手順で処理を行う。
(a)端末IDを加入処理部13へ通知する。
(b)あるタイムスロットで衝突を検出して再送信処理を行う場合は、全タイムスロットの時間の経過後にトリガー信号を再送する。
(Step S4) When the
(A) Notifying the
(B) When a retransmission is performed by detecting a collision in a certain time slot, the trigger signal is retransmitted after elapse of the time of all the time slots.
(ステップS5)サーバ10の加入処理部13は、端末情報登録部14へ受信した端末IDを登録する。その後は当該端末との通信が可能となる。
(ステップS6)サーバ10の加入処理部13は、ステップS5の登録完了後、登録が完了した端末IDを処理実行部12へ通知する。
(ステップS7)サーバ10の処理実行部12は、ステップS6の通知内容に基づき当該IDの端末30へ登録完了を通知する。
(ステップS8)端末30の処理実行部32は、登録完了の通知を受信した場合、加入確認部33のネットワーク加入状態を加入済に変更する。これにより、その後はサーバ10からのトリガー信号に応答しなくなる。
(Step S5) The
(Step S6) After the registration in step S5 is completed, the
(Step S7) The
(Step S <b> 8) When receiving the registration completion notification, the
<サーバ10の処理実行部12の処理手順>
次に、図3を用いて、上記の手順を実現するためのサーバ10側の処理実行部12の処理手順を説明する。
<Processing Procedure of
Next, a processing procedure of the
処理実行部12は、定期的に起動されると、まず初期化処理として、不正データ検出フラグとリトライ回数のリセットを行う(S101)。処理実行部12は、続いてトリガー信号をブロードキャスト送信する(S102)。処理実行部12は、その後端末30から送信される応答信号を受信したか否かを判定し(S103)、応答信号を受信した場合は、その端末のIDを加入処理部13へ通知する(S104)。また、処理実行部12は、受信データの衝突あるいはノイズなどの影響による不正なデータを検出した場合は(S105で「YES」)、不正データ検出フラグをセットする(S106)。なお、伝送データは、図10(a)に示すように誤り訂正符号が付されており、誤り訂正できなかった場合は、不正データを検出したとする。
When the
その後、処理実行部12は、全タイムスロット時間を経過したか否かを判定し(S107)、全タイムスロット時間を経過していない場合は、ステップS103に戻って以降の処理を繰り返す。
Thereafter, the
一方、ステップS107で全タイムスロット時間が経過した場合は、処理実行部12は、不正データ検出フラグがセットされているか否かを判定し(S108)、不正データ検出フラグがセットされている場合は、リトライ回数をインクリメントして(S109)、不正データ検出フラグをリセットする(S110)。そして、処理実行部12は、新規に登録が完了した全端末へ登録完了通知を送信する(S111)。
On the other hand, when all the time slot times have passed in step S107, the
その後、処理実行部12は、リトライ回数が予め定められた設定値を超えたか否かを判定し(S112)、超えていない場合は(S112で「NO」)、再び、ステップS102へ戻って、トリガー信号の再送を行う。
Thereafter, the
なお、上記のステップS111の登録完了通知処理は、ステップS112のリトライ処理の後に実行することもできるが、ステップS112の前に実行した方がリトライ時の衝突確率が低減するので好ましい。 The registration completion notification process in step S111 can be executed after the retry process in step S112, but it is preferable to execute it before step S112 because the collision probability at the time of retry is reduced.
<端末30の処理実行部32の処理手順>
次に、図4を用いて、端末30側の処理実行部32の処理手順を説明する。
端末側の処理実行部32は、伝送部31からの受信割り込みによって起動すると、まず、受信した信号がトリガー信号か否かを判定する(S201)。なお、トリガー信号であるか否かは、アドレスフィールドがブロードキャストになっているか否かで判定しても良いし、ブロードキャストを他の用途にも使う場合は、伝送フレームの制御フィールド又はデータフィールドにトリガー信号であることを示すコードを設定するようにしても良い。
<Processing Procedure of
Next, the processing procedure of the
When the terminal-side
ステップS201の判定の結果、トリガー信号の場合は、処理実行部32は、基準パルスカウンタ34を起動する(S202)。この基準パルスは、電力線通信の場合は、商用電源周波数の半周期ごとに発生するパルスであり、基準パルスカウンタ34は、このパルス数をカウントするものである。
If the result of determination in step S201 is a trigger signal, the
そして、処理実行部32は、ネットワークに加入済みか未加入かのステータスを保存する加入確認部33にアクセスして(S203)、そのステータスにより加入済みか否かを判定する(S204)。ここでネットワークに加入とは、端末情報登録部14に登録されており、サーバ10からのポーリングによるデータ収集の対象になっていることを意味し、ネットワークに未加入とは、端末情報登録部14に登録されておらず、サーバ10のポーリングの対象になっていないことを意味する。
Then, the
ステップS204の判定の結果、ステータスが未加入の場合は、処理実行部32は、複数のタイムスロット(応答信号の返信タイミング)のうち、ランダムに一のタイムスロットを決定し(S205)、決定したタイムスロットで、端末IDを返信する(S206)。
As a result of the determination in step S204, if the status is not yet subscribed, the
なお、タイムスロットとは、応答信号の送信タイミングを意味し、基準パルスカウンタ34の値によって判定することができる。処理実行部32は、基準パルスカウンタ34が、ランダムに選択したタイムスロットに対応する値になったときに、端末IDを送出する。たとえば、応答信号が5バイトであり、8パルスで1ビットを送る場合は、図2において、タイムスロット(1)は、基準パルスカウンタ値「1」とすると,タイムスロット(2)は基準パルスカウンタ値「321」、タイムスロット(3)は基準パルスカウンタ値「641」・・・というように、タイムスロット(1)の基準パルスカウンタの値から320(=5バイト×8ビット/バイト×8パルス/ビット)増加するごとに新たなタイムスロットとして、そのタイミングで応答信号が返信される。
The time slot means the transmission timing of the response signal and can be determined by the value of the
一方、ステップS201の判定の結果、受信した信号がトリガー信号でない場合(S201で「NO」)、すなわち、アドレスフィールドに端末IDが指定されたユニキャストで送信されてきた場合は、処理実行部32は、受信した信号が登録完了通知か否かを判定し(S207)、登録完了通知の場合は、加入確認部33のネットワーク加入状況のステータスを加入済みにセットする(S208)。なお、加入確認部33は、初期状態では、ネットワーク加入状態を未加入にセットしておくものとする。
On the other hand, as a result of the determination in step S201, if the received signal is not a trigger signal (“NO” in S201), that is, if the terminal ID is specified in the address field, the
また、ステップS207において、データ収集のポーリングの場合は、処理実行部32は、蓄積している計測データを送信する。
In step S207, in the case of data collection polling, the
以上、本実施の形態によれば、サーバ10は、ネットワークへの加入を促す信号、すなわち、サーバの端末情報登録部14への登録を勧誘するためのトリガー信号をブロードキャストで送信し、ネットワーク未加入の端末は、このトリガー信号に対して、応答信号を返信する。応答信号を返信するタイミング(タイムスロット)は複数設けられており、端末は、どのタイムスロットで返信するかをランダムに選択し、選択したタイムスロットで返信する。これにより、新設あるいは保守点検を終えた端末のネットワークへの自動加入が可能になる。また、従来、作業者が行っていた端末IDの入力作業が不要になるので、作業者の負担軽減、作業効率の向上を図ることができる。さらに、サーバは、タイムスロットごとの応答信号の衝突を検知して、トリガー信号の再送を行うので、多数の未登録端末が存在しても、新設あるいは保守点検を終えた端末のみを効率よくネットワークに加入させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
図5は、本実施の形態による電力線通信システム1の機能ブロック図である。
第1の実施の形態との主な違いは、本実施の形態では、加入端末数等に基づいて、トリガー信号の送出間隔や再送回数を自動調整する実行間隔調整部15を追加したことである。その他は、第1の実施の形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a functional block diagram of the power
The main difference from the first embodiment is that, in this embodiment, an execution
次に、図5の構成を有する電力線通信システム1への端末のネットワーク加入動作について説明する。
ステップS1〜ステップS3は、第1の実施の形態と同様である。
Next, the network joining operation of the terminal to the power
Steps S1 to S3 are the same as those in the first embodiment.
(ステップS4)サーバ10の処理実行部12は、端末からの応答を受信した場合は、以下の手順で処理を行う。
(a)端末ID情報を加入処理部13へ通知する。
(b)応答信号の衝突を検出した場合は衝突件数を実行間隔調整部15へ通知する。
(c)あるタイムスロットで衝突を検出して再送信処理を行う場合は、全タイムスロットの時間の経過後にトリガー信号を再送する。
(Step S4) When the
(A) The terminal ID information is notified to the
(B) When a collision of response signals is detected, the number of collisions is notified to the execution
(C) When a retransmission is performed by detecting a collision in a certain time slot, the trigger signal is retransmitted after elapse of the time of all the time slots.
(ステップS5)サーバ10の加入処理部13は、端末情報登録部14へ受信した端末IDを登録する。その後は当該端末との通信が可能となる。
(ステップS6)サーバ10の加入処理部13は、次の手順で処理を行う。
(a)ステップS5の登録完了後、加入処理部13は、登録が完了した端末IDを処理実行部12へ通知する。
(b)加入処理部13は、登録が完了した件数を実行間隔調整部15へ通知する。
(Step S5) The
(Step S6) The
(A) After completing the registration in step S5, the
(B) The
(ステップS7)サーバ10の処理実行部12は、ステップS6の通知内容に基づき当該IDの端末へ登録完了を通知する。
(ステップS8)端末30の処理実行部32は、登録完了の通知を受信した場合、加入確認部33のネットワーク加入状態を加入済に変更する。これにより、その後はサーバ10からのトリガー信号に応答しなくなる。
(ステップS9)サーバ10の実行間隔調整部15は、ステップS4(b)およびステップS6(b)の各件数から端末が設置された台数を判断すると共に、トリガー送信ごとの端末設置台数の履歴を管理する。
(Step S7) The
(Step S <b> 8) When receiving the registration completion notification, the
(Step S9) The execution
(ステップS10)サーバ10の実行間隔調整部15は、ステップS9の履歴管理の状況から最適なトリガー送信間隔を演算する。
(ステップS11)サーバ10の実行間隔調整部15は、ステップS10の演算結果が現在のトリガー送信間隔と異なる場合は、ステップS10で演算した最新のトリガー送信間隔を処理実行部12へ通知する。
(ステップS12)サーバ10の処理実行部12は、実行間隔調整部15からの通知を受信した場合、以降のトリガー信号の送信間隔を通知内容に従って変更する。
(Step S10) The execution
(Step S11) When the calculation result of step S10 is different from the current trigger transmission interval, the execution
(Step S <b> 12) When receiving the notification from the execution
<実行間隔調整部15の処理手順>
次に、図6を用いて、上記の手順を実現するためのサーバ10側の実行間隔調整部15の処理手順を説明する。
<Processing Procedure of Execution
Next, a processing procedure of the execution
実行間隔調整部15は、処理実行部12からの起動要求によって起動すると、登録完了件数と不正データ検出回数を入力する(S301)。
そして、実行間隔調整部15は、以下の演算式によって、再送回数を演算する(S302)。
When activated by the activation request from the
Then, the execution
1端末のデータ収集に要する時間をp,端末情報登録部14に登録されている端末数をt,1回のトリガー信号による新規加入処理に要する時間(全タイムスロットを含む)をr,再送回数をx,データ収集周期をs以下とすると、
p・t+[x]・r=<s ・・・(1)
ここで、[x]は、(1)式を満たす最大の整数値である。
The time required for data collection of one terminal is p, the number of terminals registered in the terminal
p · t + [x] · r = <s (1)
Here, [x] is the maximum integer value that satisfies the equation (1).
この[x]−1の値を図3のステップS112の設定値として用いるのである。 The value [x] -1 is used as the set value in step S112 in FIG.
端末側では、たとえば、データ収集周期の2倍程度の蓄積可能にしておくことにより、1回の送信エラーが発生しても次のサイクルでリカバリーできる。 On the terminal side, for example, by making it possible to store about twice the data collection period, it is possible to recover in the next cycle even if one transmission error occurs.
なお、衝突回数が一定値以上ならば、一時的に[x]の値を図3のステップS112の設定値として用いるなど、衝突回数によって再送回数を変更するようにしても良い。 If the number of collisions is equal to or greater than a certain value, the number of retransmissions may be changed depending on the number of collisions, such as temporarily using the value of [x] as the setting value in step S112 in FIG.
実行間隔調整部15は、ネットワークへの端末の新規加入があると、上記(1)式によって再送回数の設定値を計算し、現在の再送回数の設定値と比較して(S303)、相違がある場合は(S304で「YES」)、新たな設定値をセットする(S305)。
When there is a new terminal joining the network, the execution
また、処理実行部12は、加入端末に対するデータ収集処理に影響を与えないタイミングでトリガー信号を送出する必要があるので、一般的には全加入端末に対してデータ収集処理を実行した後にトリガー信号を送出することになる。この場合、加入端末数が多くなると、トリガー信号の送出間隔が長くなることになる。このため、メーターの新設・保守点検作業の終了後、当該メーターに接続する端末がネットワークに加入するまでの時間が長くなる。
In addition, since the
したがって、図7の処理手順のように、加入端末数が一定値以上の場合は(S401で「NO」)、半数の端末に対してデータ収集処理を行った時点で(S402)、トリガー信号を送出しネットワーク加入処理を実行するステップ(S403〜S407)を挿入し、その後、残りの半数の端末に対してデータ収集処理を行うようにしても良い(S408)。このときのステップS112の設定値は、上記の(1)式において、[x]−2になる。 Therefore, as in the processing procedure of FIG. 7, when the number of subscribed terminals is equal to or greater than a certain value (“NO” in S401), when the data collection process is performed for half of the terminals (S402), the trigger signal is set. Steps (S403 to S407) for executing sending network joining processing may be inserted, and thereafter data collection processing may be performed for the remaining half of the terminals (S408). The set value in step S112 at this time is [x] −2 in the above equation (1).
なお、加入端末数が一定値未満の場合は(S401で「YES」)、全加入端末に対してデータ収集処理を行い(S409)、その後トリガー信号を送出しネットワーク加入処理およびリトライ処理を実行する(S102〜S112)。このときのステップS112の設定値は、上記の(1)式において、[x]−1になる。 If the number of subscribed terminals is less than a certain value (“YES” in S401), data collection processing is performed for all the subscribed terminals (S409), and then a trigger signal is transmitted to execute network subscription processing and retry processing. (S102 to S112). The set value in step S112 at this time is [x] -1 in the above equation (1).
図7は、全加入端末を2つにグループ分割し、グループに属する加入端末のデータ収集処理を実行した後にトリガー信号を送出する手順の例であるが、グループは2つに限らず任意の数のグループに分けることができる。グループ数をnとすると、このときのステップS112の設定値は、上記の(1)式において、[x]−nになる。 FIG. 7 shows an example of a procedure of dividing all the joining terminals into two groups and sending a trigger signal after executing data collection processing of the joining terminals belonging to the group. However, the number of groups is not limited to two, and an arbitrary number Can be divided into groups. When the number of groups is n, the set value in step S112 at this time is [x] −n in the above equation (1).
このように、データ収集処理を実行する加入端末をフィーダー単位などグループに分け、各グループのデータ収集処理を実行するごとにトリガー信号を送出してネットワーク加入処理を実行することにより、メーターの新設・保守点検作業の終了後、当該メーターに接続する端末がネットワークに加入するまでの時間を短縮することができる。 In this way, the subscriber terminals that perform the data collection process are divided into groups such as feeder units, and each time the data collection process of each group is executed, a trigger signal is sent to execute the network subscription process. After the maintenance and inspection work is completed, the time until the terminal connected to the meter joins the network can be shortened.
本実施の形態によれば、実行間隔調整部15によって、加入端末数や衝突回数を考慮したリトライ回数やトリガー信号送信のタイミングを調整するので、第1の実施の形態の効果に加えて、データ収集処理に影響を与えず、メーターの新設・保守点検作業終了後に当該メーターに接続する端末がネットワークに加入するまでの時間を短くすることができるという効果を奏する。
According to the present embodiment, the execution
1・・・電力線通信システム
10・・・サーバ
11,31・・・伝送部
11a,31a・・・送信回路
11b,31b・・・受信回路
12,32・・・処理実行部
13・・・加入処理部
14・・・端末情報登録部
15・・・実行間隔調整部
30・・・端末
33・・・加入確認部
34・・・基準パルスカウンタ
51・・・配電用変電所変圧器
52・・・変電所ブス
53・・・フィーダー
54・・・柱上変圧器
55・・・電流検出用変流器
82,92・・・従来の処理実行部
90・・・従来の電力線通信システム
96・・・入力部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
計測データ収集対象の端末の識別情報を保存する端末情報登録部を有し、前記配電系統を介する電力線通信によって前記端末情報登録部に識別情報が保存されている端末から前記計測データを収集するサーバと、を具備し、
前記サーバは、
前記端末情報登録部への登録を勧誘するトリガー信号をブロードキャストで送信するサーバ側処理実行部と、
前記トリガー信号に対する応答信号を返信した端末の識別情報を前記端末情報登録部へ登録すると共に、登録済みの通知を当該端末へ送信する加入処理部と、を備え、
前記端末は、
前記端末情報登録部に登録済みか、未登録かの状態を保存し、該状態の初期値は未登録に設定されている加入確認部と、
前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、前記加入確認部を参照して登録済みか、未登録かを判定し、未登録の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、その後前記サーバから登録済みの通知を受信した場合は、前記加入確認部を登録済みに設定する端末側処理実行部と、
を備えた電力線通信システムであって、
さらに、前記サーバは、前記端末情報登録部に保存されている端末の識別情報の数およびトリガー信号に対する応答信号の衝突検知数に基づいて、トリガー信号の送信回数またはトリガー信号の送信タイミングを調整する実行間隔調整部を備えたことを特徴とする電力線通信システム。 A terminal that is connected to the power distribution system and that captures measurement data from meters installed at consumers,
A server that has a terminal information registration unit that stores identification information of a measurement data collection target terminal, and that collects the measurement data from a terminal whose identification information is stored in the terminal information registration unit by power line communication via the distribution system and, the equipped,
The server
A server-side process execution unit that broadcasts a trigger signal for soliciting registration in the terminal information registration unit;
A registration processing unit that registers identification information of a terminal that has returned a response signal to the trigger signal in the terminal information registration unit, and that transmits a registered notification to the terminal, and
The terminal
A state of whether registered or unregistered in the terminal information registration unit is saved, and an initial value of the state is set to unregistered, and a subscription confirmation unit,
When the trigger signal is received from the server, it is determined whether it is registered or unregistered by referring to the subscription confirmation unit. If not registered, a plurality of preset trigger signal reception times are received. When a response signal including the identification information of the terminal is returned at one reply timing selected at random among the reply timings and then a registered notification is received from the server, the subscription confirmation unit is registered. A terminal-side process execution unit to be set;
A power line communication system comprising:
Furthermore, the server adjusts the number of trigger signal transmissions or the trigger signal transmission timing based on the number of terminal identification information stored in the terminal information registration unit and the number of collision detection of response signals to the trigger signal. A power line communication system comprising an execution interval adjustment unit .
前記サーバは、前記ネットワークに物理的に接続されている全ての端末に対して前記ネットワークへの加入を促すトリガー信号をブロードキャスト送信し、
前記端末は、前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、ネットワークに加入済みか、未加入かを表すステータスを参照し、該ステータスがネットワーク未加入の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、
前記サーバは、前記端末から応答信号を受信すると、当該端末をネットワークに加入している端末として登録すると共に、当該端末へネットワーク加入済みの通知を送信し、
前記端末は、前記サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、前記ステータスをネットワーク加入済みにセットし、
前記サーバは、二以上の端末が同じタイムスロットで応答してきたことによる応答信号の衝突を検出し、トリガー信号の再送処理を実行することを特徴とする電力線通信システムへの端末加入方法。 It has a terminal that collects measurement data of meters installed at consumers, and a server that is connected to the terminal via a network using power line communication, and collects data stored in terminals that are subscribed to the network A terminal subscription method for automatically joining a non-network terminal to a power line communication system,
The server broadcasts a trigger signal that prompts all terminals physically connected to the network to join the network,
When the terminal receives the trigger signal from the server, the terminal refers to a status indicating whether the network has been joined or not joined. If the status is not joined to the network, the terminal receives the preset trigger signal. A response signal including identification information of the terminal is returned at one reply timing selected at random from a plurality of reply timings from time,
When the server receives a response signal from the terminal, the server registers the terminal as a terminal that has joined the network, and sends a notification that the network has been joined to the terminal,
When the terminal receives a notification of network subscription from the server, the terminal sets the status to network subscription ,
The server detects a collision of response signals caused by two or more terminals responding in the same time slot, and executes a trigger signal retransmission process, wherein the server joins the power line communication system.
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