JP6361034B2 - 障害情報評価システム - Google Patents

Description

本発明は、各住宅に必ず設けられている分電盤を利用した障害情報評価システムに関するものである。

分電盤は電力が供給されている全ての住宅に必ず設置されているものであり、例えば地絡事故や落雷事故等の外的要因により電力給電を継続することが好ましくない状態になったとき、ブレーカによって電路を遮断して負荷機器を保護する機能を備えている。

また最近では特許文献１に示されるように、分電盤に感震器を組み込み、地震発生時に自動的に電路を遮断する技術も提案されている。さらに分電盤に避雷器（ＳＰＤ）を組み込み、負荷機器を雷サージから保護することも行われている。

このように個々の分電盤には自然現象等の外的要因から負荷機器を保護する対策がなされているが、地域全体の分電盤に発生した事象を捉えることができない。例えば、同一町内であっても住宅の場所によって感震器が検出した震度が異なることがあり、また落雷事故が発生した場合にも、住宅の立地条件によって避雷器が動作する場合と動作しない場合とがある。

これらの分電盤の障害情報を広域的に把握し分析しておくことは、重大事故発生時に適切な対応・対策を取るうえで有益であるが、これまで広域な区域内の各戸を対象とした障害情報評価システムは存在しなかった。

特開２００９−２５３６４０号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、各住宅に必ず設けられている分電盤を利用し、広域的な障害情報評価システムを提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、各住宅について外部に起因した障害情報を検出する検出ユニットと、検出された障害情報を送信する通信ユニットと、障害情報にその検出した場所を場所情報として付加する場所特定手段と、送信された場所情報と障害情報とを関連付けて記憶する記憶手段とからなり、前記検出ユニット及び通信ユニットが各住宅の分電盤に内蔵されていることを特徴とするものである。

請求項２のように、場所特定手段が、場所登録手段を備えた家庭用エネルギ監視システムであって、通信ユニットは障害情報を家庭用エネルギ監視システムに出力し、家庭用エネルギ監視システムは場所情報を付加して前記記憶手段を備えたサーバに障害情報を送信する構成とすることができる。また請求項３のように、場所特定手段が前記記憶手段を備え、送信元の個体情報に対応する場所情報を保持しているサーバとすることができる。

さらに請求項４のように、記憶手段に記憶された情報中から特定された標準的な障害から外れる障害情報を抽出し、その場所情報を地図データ上に表示する評価手段を備えた構成とすることができる。

本発明によれば、各住宅に必ず設けられている分電盤を利用し、障害発生の状況を広域的に、かつ各住宅単位で詳細に把握・評価することができる。得られた情報は、大地震等の重大事故発生時に適切な対応・対策を取るうえで有益である。

第１の実施形態を示す説明図である。 第２の実施形態を示す説明図である。 通信ユニットを含む電気計測ユニットの斜視図である。 第３の実施形態を示す説明図である。 第４の実施形態を示す説明図である。 評価結果の表示例を示す図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。なお本明細書において、外部に起因した障害情報とは、落雷、地震等の自然災害による情報、接地抵抗の異常など負荷以外の要因で発生する障害に関する情報、火災に関する情報等、分電盤に集約される情報であって負荷への電力供給に障害となる恐れがあるものをいい、過電流、漏電等の負荷等の異常より生じる障害情報は除く。地震情報とは、地震の震度または加速度に関する情報をいう。雷情報とは、避雷器（ＳＰＤ）に地絡電流が流れたことを検出した情報をいう。場所情報とは、分電盤の設置場所を示す緯度経度情報をいう。

図１は本発明の第１の実施形態を示す図であり、１は住宅に設置された分電盤、２はＨＥＭＳ（家庭用エネルギ監視システム）、３はインターネットその他の通信回線、４はサーバである。通信回線３には各住宅の多数のＨＥＭＳ２を介して多数の分電盤１及び住宅内の各機器が接続されているが、図１では３つのＨＥＭＳ２のみが図示されている。なおＨＥＭＳ２はその本来の機能として、住宅内の各機器の電源オンオフや電流値を、負荷の使用状況に応じて制御するものである。系統が停電した場合には、ＨＥＭＳ２は非常用電源で動作する。

この実施形態の分電盤１には、通常の主幹ブレーカ５、分岐ブレーカ６のほか、障害情報を検出する検出ユニットとしての避雷器７と、通信ユニット８とが収納されている。図３に示すように、通信ユニット８は、各分岐ブレーカ６の電流値を計測する電流検出ユニット１３と感震ユニット１１とを着脱自在に組み合わせ電気計測ユニット１２を構成し、ＨＥＭＳに各分岐ブレーカの電流値を計測情報として送信している。図１では避雷器７は分岐ブレーカ６と同一列上に隣接配置されているが、その位置は任意である。避雷器７は従来と同様、酸化亜鉛素子を備え、落雷時に電路に侵入する高電圧をアース側に導き、分電盤の内部機器及び分電盤に接続された負荷機器を雷サージから保護する機器である。避雷器７が作動すると地絡電流が流れるため、これを障害情報の一種である雷情報として検出する。

通信ユニット８は分電盤１の３相の母線バー間の電圧を計測する電圧センサを備えており、通電情報・停電情報を得ることができる。通信ユニット８は障害情報に通電情報・停電情報を付加してＨＥＭＳ２に出力する。ＨＥＭＳ２は場所特定手段として機能するものであり、この障害情報に場所情報を付加する。ＨＥＭＳ２は場所登録手段を備えており、その分電盤が設置された場所の住所や場所情報を登録できるようになっている。場所情報は、例えば緯度35.681368、経度139.766076というように緯度と経度との組み合わせとすることができ、敷地単位または家屋単位で場所を特定できるものであることが好ましい。またＨＥＭＳ２は時刻情報、例えば201407018174639というように年、月、日、時刻を詳細に特定することができる。ＨＥＭＳ２は検出ユニットである避雷器７からの障害情報及び通電情報・停電情報にさらに場所情報と時刻情報とを付加し、通信回線３を通じてサーバ４に送信する。

サーバ４は各ＨＥＭＳ２から送信された送信された場所情報（時刻情報を含む）と障害情報とを関連付けて記憶する大型の記憶手段９を備え、これらの情報をデータベースとして蓄積して行く。またサーバ４は評価手段１０を備え、データベースの内容を分析評価する。その具体例については、後述する。

図２、図３に示す第２の実施形態では、分電盤１に感震ユニット１１と通信ユニット８とが設けられている。感震ユニット１１は地震動を震度または地震加速度として検出する機能を備えた機器である。地震発生時には検出されたこれらの値を障害情報として通信ユニット８に出力する。通信ユニット８は通電情報・停電情報を障害情報に付加してＨＥＭＳ２に送信し、ＨＥＭＳ２はさらに場所情報と時刻情報とを付加し、通信回線３を通じてサーバ４に送信することは第１の実施形態と同様である。

なお図２に示すように、感震ユニット１１は電線１３により主幹ブレーカ５に接続されており、所定値を超える震度が検出されたときには主幹ブレーカ５をオフとして漏電による火災事故や感電事故を防止するようになっている。

図４に示す第３の実施形態では、分電盤１に避雷器７と感震ユニット１１と通信ユニット８とが取付けられている。避雷器７が動作したときに流れる地絡電流はＣＴ１４により検出され、通信ユニット８に出力される。その他の構成は、第２の実施形態と同様である。

図５に示す第４の実施形態ではＨＥＭＳ２を用いず、分電盤１の通信ユニット８から通信回線３を介してサーバ４に障害情報が送信される。この場合には通信ユニット８により場所情報と時刻情報とが付加される。なお、サーバ４に各分電盤１の通信ユニット８の個体情報（送信元のＩＰアドレス）とその場所情報を記憶させておけば、分電盤１の通信ユニット８は単に障害情報と時刻情報のみを送信するだけでよい。サーバ４は送信されてきた電文から送信元のＩＰアドレスを分析し、障害が検出された場所を特定することができる。

以下に、サーバ４に蓄積された分電盤１からの障害情報の分析評価について説明する。
サーバ４の評価手段１０は、送信されてきた情報をデータベース化して記憶手段９に蓄積する。その内容は例えば表１の通りである。例７、８、９は復電した時刻を示すデータである。

またサーバ４の記憶手段９には、場所情報毎の他の個別情報を登録しておくことが好ましい。他の個別情報とは、例えば表２に示すような場所情報に対応する家屋の築年数、家屋の種類、階数等である。

評価手段１０はこれらの障害情報、場所情報、個別情報を検索して、例えば図６に示すように地図データ上に障害情報やそのレベルを色分け等によって区別して表示する。また地図データ上に障害の種類別に表示することもできる。

評価手段１０は、例えば地区ごとに標準的な障害情報（最大多数の情報）を特定する。ここで地区とは緯度・経度が近接する場所を意味するが、行政上の地区割りを利用してもよい。具体的には、「地区１、戸建木造２Ｆ」の検索項目で検索し、標準的な障害情報を特定すると、次の表３のようになる。これは、感震器付きの分電盤で震度５強を検出し、３分後に主幹ブレーカが電路を遮断し、その後一定時間経過したときに復電したことを意味している。

この標準的な障害情報と各戸別の障害情報とを対比し、各戸別の評価を行なう。例えば、同一の場所Ａで時刻１に震度５強が検出されたにも拘わらず停電情報がない住宅については、感震器が故障している可能性があるので、地図データ上に表示して点検を行なう。

また、時刻１に震度５強が検出され、時刻２に停電したにも拘わらず、時刻３に復電していない住宅については、地震により電路が断線して復電できない状態である可能性があり、家人が怪我をしている可能性もあるので、地図データ上に表示して早急に救助に向かうことができる。

また、震度６強が検出され、停電と復電が正常に行われた住宅については、分電盤に異常はないが、他の住宅に比べて震度が大きいので、地図データ上に表示し、耐震強度を高めるための補強工事を検討すべき旨を把握できる。

以上説明したように、評価手段１０は標準的な障害から外れる障害情報を抽出して、地図データ上に表示することで、外部に起因した障害情報と場所情報との関係を明確化し様々な角度から分析を行うことができる。また、評価手段１０は標準的な障害から外れる障害情報を抽出し、その場所情報を抽出してリスト化してもよいし、記憶手段に記憶された情報中から特定された標準的な障害を抽出し、その場所情報を地図データ上に表示してもよい。

このように、評価手段１０は蓄積された情報を様々な角度から分析して広域的な障害情報評価を行い、災害防止対策に役立てることができる。また本発明では各住宅に必ず設けられている分電盤１を利用しているため、各戸単位の情報収集が容易となる利点がある。

１ 分電盤
２ ＨＥＭＳ（家庭用エネルギ監視システム）
３ 通信回線
４ サーバ
５ 主幹ブレーカ
６ 分岐ブレーカ
７ ＳＰＤ（避雷器）
８ 通信ユニット
９ 記憶手段
１０ 評価手段
１１ 感震ユニット
１２ 電気計測ユニット
１３ 電線
１４ ＣＴ

Claims (6)

1. 各住宅について外部に起因した障害情報を検出する検出ユニットと、
   検出された障害情報を送信する通信ユニットと、
   障害情報にその検出した場所を場所情報として付加する場所特定手段と、
   送信された場所情報と障害情報とを関連付けて記憶する記憶手段とからなり、
   前記検出ユニット及び通信ユニットが各住宅の分電盤に内蔵されていることを特徴とする障害情報評価システム。
2. 場所特定手段が、場所登録手段を備えた家庭用エネルギ監視システムであって、通信ユニットは障害情報を家庭用エネルギ監視システムに出力し、家庭用エネルギ監視システムは場所情報を付加して前記記憶手段を備えたサーバに障害情報を送信することを特徴とする請求項１記載の障害情報評価システム。
3. 場所特定手段が、前記記憶手段を備え、送信元の個体情報に対応する場所情報を保持しているサーバであることを特徴とする請求項１記載の障害情報評価システム。
4. 記憶手段に記憶された情報中から特定された標準的な障害から外れる障害情報を抽出し、その場所情報を地図データ上に表示する評価手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の障害情報評価システム。
5. 記憶手段に記憶された情報中から特定された標準的な障害を抽出し、その場所情報を地図データ上に表示する評価手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の障害情報評価システム。
6. 記憶手段に記憶された情報中から特定された標準的な障害から外れる障害情報を抽出し、その場所情報を抽出してリスト化する評価手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の障害情報評価システム。