JP6715582B2 - 検針システムおよび検針端末 - Google Patents

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Description

本発明は、計測装置を撮像して得た映像から、計測装置が有する計測表示器の計測値を数値化して収集する検針システムおよび検針端末に関するものである。
電気、ガス、水道等の使用量の検針は、検針員が需要家を巡回し需要家ごとに設置されたメータ(例えば積算電力計)の表示を読み取ることで行われている。近年こうした検針に替え、通信回線を経由して積算電力計を遠隔検針する技術が開発された。しかし遠隔検針を行うためには、既に設置してある積算電力計を遠隔検針可能な積算電力計に交換しなければならない。
そこで積算電力計をカメラで撮像して得た画像から電力積算値を数値化して認識するとともに、課金すべき需要家を特定する識別コードも認識する検針システムが提案された(特許文献1)。
この検針システムは、所定の期間を経て行った2回の検針で得た電力積算値から、当該所定の期間における電力使用量を算出するとともに、数値化における誤り等(画像認識ミス等)を防ぐため、前後する2回の検針で得た電力使用量に一定以上の差がある場合には、検針に誤りの可能性があると判定し、アラームを発するなどして検針員に目視による電力積算値等の確認を促すものである。
さらに検針ターミナルと、検針センタ等に設けられた遠隔検針サーバとを公衆通信回線を介して接続する遠隔検針システムも提案された(特許文献2)。これらの検針システムは、既存の積算電力計等の設備をそのまま使用して効率的な検針を実現できる。
こうした遠隔検針は各種プラントへの応用も期待される。例えば、プラントの運転状態を監視センタ(たとえば中央制御室など)に配置された計測装置で遠隔監視する場合、全ての計測装置を監視センタに集中させることはできない。そうすると運転員は、監視センタから離れて配置された計測装置を監視するため、プラントの敷地を巡回しなければならない。そこで被計測装置の近くに遠隔検針端末(遠隔監視端末)を設置して、計測装置が有する計測表示器の表示値を数値計測データとして遠隔監視することが考えられる。もちろん監視センタに配置した遠隔監視サーバと遠隔検針端末とを専用または一般の通信回線を介して接続することもできる。
特開平8−69595号公報 特開2012−208763号公報
ところで積算電力計等の計測装置をカメラで撮像する際には、計測装置に入射する光(例えば太陽光、照明灯等)の光量変化、入射角変化および計測装置の表面で生じる反射などのため画像認識ミスが生じ得る。たとえば6と文字表示された表示値を誤って5と認識し、あるいはアナログメータの指針の角度を誤って認識する等である。
特許文献1が開示した発明は、検針結果の誤りの可能性を、前後する2回の検針で得た電力使用量の差によって判定する。しかし、こうした判定は季節的変動等の影響を受ける。なぜなら電力使用量は冷暖房機器等の運転状況に依存して変動するから、各月における前月に対する電力使用量の変動は季節と共に変動する。すなわち前後する2回の検針結果に基づいて、検針結果の誤りを高い精度で判定することは難しい。その結果この検針システムでは、殆どの検針において、検針員は電力積算値や識別コードを改めて目視して、検針結果の良否を確認しなければならないこととなる。
特許文献2が開示した発明は、検針結果の誤りを検針員がメータ値(計測表示器の表示値)と検針結果とを比較することで訂正する。すなわちこの発明は、検針員による目視確認を必須とするものであり、検針員のマニュアル操作による検針値入力を省略したものに過ぎない。もちろん係る検針システムをプラント等の遠隔監視に使用することは不可能である。
そこで本発明は、数値計測データの誤り判定の精度を向上し、好ましくはプラント等の遠隔監視に使用することができる検針システムおよび検針端末の実現を課題とした。
上記課題を解決するために、本発明に係る検針システム(請求項1)は、撮像部と、データ数値化部と、計測装置識別部と、データ蓄積部と、計測予測部と、計測異常判定部と、異常通報部とを備えている。
撮像部は、単数または複数の計測表示器を備えた計測装置を撮像する。データ数値化部は、撮像部が撮像した計測装置の画像から、計測表示器の表示値を数値計測データに変換する。計測装置識別部は、計測装置に割り当てられた計測装置識別符号(計測装置ID)を識別する。データ蓄積部は、計測表示器の表示値を計測装置IDと関連付けた時系列データとして蓄積する。計測予測部は、過去の時系列データに基づいて計測装置の計測結果を予測する。計測異常判定部は、計測予測部が予測した予測計測データと、撮像部が新たに撮像した計測表示器の画像に基づく新たな数値計測データとを共通する計測装置IDに基づいて比較することで、新たな数値計測データにおける異常の有無を判定する。異常通報部は、計測異常判定部による判定結果に基づいて通報を発する。
上記構成を有する本発明に係る検針システムは、例えばデータ蓄積部を備えた検針センタと検針端末とを通信回線を介して接続し、計測装置(積算電力計等)を遠隔検針することができる。ここで検針端末は、少なくとも撮像部、データ数値化部、計測装置識別部、および異常通報部を備え、通信回線を経由して少なくともデータ蓄積部との間で数値計測データを送受信するものであってもよい(請求項7)。
本発明に係る検針端末は、さらに時系列データの全部または一部を受信して蓄積する端末側データ蓄積部を備えてもよい(請求項8)。
計測異常判定部は、新たな数値計測データが所定値以上であるか、または所定値以下であるかに基づいて、新たな数値計測データにおける異常の有無を判定する(請求項2)。計測装置IDは計測装置に撮像可能に表示された装置識別コード(例えば計測装置の製造番号)であり、計測装置識別部は計測装置を撮像した画像から装置識別コードを識別することで計測装置を特定する(請求項3)。計測装置IDは前記計測装置の設置場所を示す位置情報であり、計測装置識別部は全地球方位システムによって前記計測装置の設置場所を検知することで計測装置を特定する(請求項4)。
計測表示器は、アナログ表示器または数字表示器であり(請求項5)、あるいは計測対象の位置的変位をアナログ表示器に表示されたスケールによって測定し表示する例えば水位計等である(請求項6)。
上記構成を有する検針システムおよび検針端末は、データ蓄積部に蓄積された時系列データに基づいて計測予測部が計測装置の計測結果(計測表示器の表示値)を予測することで、検針結果における誤り判定の精度を高めることができる。したがって、本発明にかかる検針システムおよび検針端末は、検針員等による表示値等の再確認作業を低減することができ、またプラント等の遠隔監視への適用を可能とする。
本発明に係る検針システムおよび検針端末(実施例1)の構成等を示す図である。 図1に示す検針システムおよび検針端末の検針対象となる計測器の構成例を示す図である。 本発明に係る検針システムおよび検針端末(実施例2)の構成等を示す図である。 図1および図2に示す検針システムと検針端末の検針対象となる計測器(液面計)の構成例を示す図である。
以下、本発明に係る検針システムについて図面を参照しつつ説明する。
本発明に係る検針システムおよび検針端末の一実施形態を積算電力計の検針を例に説明する(本発明に係る検針システムおよび検針端末は積算電力計を検針するものに限定されず、ガスメータ、水道メータ等を検針するものであってもよい。)。
図1に示す検針システム1Aは、検針端末10と検針センタ20とを通信回線30を介して接続したものであり、複数の検針端末10を接続することもできる。検針端末10は、撮像部101、データ数値化部102、計測装置識別部103、端末側データ蓄積部104および異常通報部105を備え、好ましくは更に数値計測データ等を数字で表示する表示器106を備えている。そして検針センタ20は、少なくとも計測予測部201、計測異常判定部202およびデータ蓄積部203を備えている。
<検針対象>
検針システム1Aにおいて検針対象(計測対象)となる、例えば積算電力計等(計測装置)40(図2(a))は各需要家の住居、店舗等に設置されている。積算電力計40は使用電力量の積算値を数字で表示するものであり、数字表示器(計測表示器)41と、数字表示器41が備えた数字表示部411および製造番号(計測装置ID)表示部412を備えている。ガスメータも同様である。
こうした積算値を数字で表示するものに対し、例えば水道メータ50(図2(b))は、アナログ表示器(計測表示器)51と、アナログ表示器51が備えたアナログメータ511〜517および製造番号(計測装置ID)表示部518を備えたものがある(アナログ表示器51は例えば平面視略円形状をなし、アナログメータ511〜517はアナログ表示器51上に略円形状に配列されている。)。
アナログメータ511は、平面視略円形状をなし、その中心を回転中心として時計方向に回転する指針511aの先端で、36度の間隔で表記された0〜9の数字を指し示す。アナログメータ512〜517も同様である。ここでアナログメータ511は最も桁数の高い数値を表示し、アナログメータ517は最も桁数が低い数値を表示する。
もちろんアナログメータは、上記構成のものに限定されず、たとえば扇型の領域を、その要(かなめ)部を回転中心とする指針の先端部で、扇型の縁部に所定の間隔で表記された数値を指し示すものであってもよい。
このように検針システム1Aは、計測結果を数字で表示する計測装置およびアナログメータの指針の角度で表示する計測装置のいずれであっても検針対象とすることができる。
<検針端末>
検針端末10は撮像部101で積算電力計40を撮像する。具体的には、検針員によって操作された検針端末10は、需要家の住居等に設置された積算電力計40の数字表示器41を撮像部(例えばテレビジョンカメラまたはデジタルカメラ等)101で撮像する。
検針端末10は、撮像部101で得た積算電力計40の画像から、数字表示器41の表示値をデータ数値化部102によって数値計測データに変換する。データ数値化部102は、例えば数字表示器41の数字表示部411に表示された2、0、0、0を2000と数値化したうえで、さらに単位(キロワット時)を付与して、2000キロワット時といった3桁の数値計測データに変換する。好ましくは、検針端末10は数値計測データを表示器106に表示する。
検針対象が水道メータ50の場合には、検針端末10は、撮像部101で水道メータ50を撮像し、撮像部101で得た水道メータ50のアナログ表示器51の画像から、アナログメータ511〜517の表示値をデータ数値化部102によって数値計測データに変換する。この数値計測データへの変換は、アナログメータ511〜517の指針の角度および数字表記を画像認識することで行われる。
検針端末10は、上記構成および機能を有するものとして専用の検針端末機器で構成されてもよく、または所定のソフトウェアをインストールして動作する携帯端末機器(スマートフォン、タブレット端末等)であってもよい。
<検針対象の特定>
積算電力計40は、需要家を特定するための固有の積算電力計ID(計測装置ID)が割り当てられている。積算電力計IDは、例えば積算電力計40の製造番号であり、あるいは積算電力計40の設置場所を示す全地球方位システム(以下、GPS)における位置情報である。いずれの積算電力計IDも検針端末10の計測装置識別部103によって識別される。
積算電力計IDが積算電力計40の製造番号である場合には、検針端末10は、撮像部101で得た積算電力計40の画像に基づいて積算電力計40の製造番号を識別する。具体的には、検針端末10は、計測装置識別部103によって、例えば積算電力計40の数字表示器41の製造番号表示部412に表示された製造番号の画像を数値計測データに変換して製造番号を識別する。検針対象が水道メータ50の場合には、検針端末10は、同様にして製造番号表示部518に表示された製造番号の画像から製造番号を識別する。
積算電力計IDがGPS位置情報である場合には、検針端末10の計測装置識別部103は、検針時に検針端末10が有するGPS受信機(図示せず)で得たGPS位置情報を積算電力計IDとして認識する。
検針端末10は、識別した積算電力計IDと検針によって得た数値計測データとを関連付けたうえで、通信回線30を介して検針センタ20へ送信する(例えば積算電力計IDと数値計測データとを一つにまとめたパケットデータとして送信する。)。
ここで検針端末10は、複数の需要家における検針で得た各需要家の数値計測データを積算電力計IDと関連付けて端末側データ蓄積部104に蓄積してもよい。そうすれば検針端末10は、積算電力計IDと関連付けた数値計測データを蓄積しておき、適宜信回線を介して検針センタ20に送信することができ、また検針センタ20に蓄積された積算電力計IDと関連付けた数値計測データ(時系列データ)を、適宜信回線を介して検針センタ20から受信することができる。
<検針センタ>
検針センタ20は、検針端末10が送信した積算電力計IDと数値計測データとを時系列データとして蓄積する。例えば過去1年間にわたって検針された需要家ごとの電力使用量を時系列データとして蓄積する。
また検針センタ20は、検針センタ20の運転員が入力した積算電力計IDを例えばデータ蓄積部203に蓄積し、必要に応じて通信回線30を介して検針端末10に送信する。この積算電力計IDを受信した検針端末10は、積算電力計IDと数値計測データとを関連付けることができる。
検針センタ20は、通信回線30を介すことなく検針端末10と各種データを送受信してもよい。例えば検針端末10とデータ蓄積部203とを接続ケーブル等で接続して各種データを送受信してもよい。
<計測予測部>
検針センタ20の計測予測部201は、蓄積された時系列データから新たな数値計測データを予測する。
例えば、需要家A(ある積算電力計)における、前年10月検針時の電力使用量と前年11月検針時の電力使用量との差が50キロワット時の増加(11月が増加)であり、また前年11月検針時の電力使用量と前年12月検針時の電力使用量との差が200キロワット時の増加(12月が増加)であるとする。
この場合において、需要家Aにおける今年の11月の電力使用量を予測するときには、計測予測部201は、昨年の10月および11月の電力使用量の差(50キロワット時増加)の、例えばマイナス50%からプラス50%の範囲(25〜75キロワット時)を、今年の10月の電力使用量に加えることで、今年の11月の電力使用量を予測する。
同様に需要家Aにおける今年の12月の電力使用量を予測するときには、計測予測部201は、昨年の11月および12月の電力使用量の差(200キロワット時増加)の、例えばマイナス50%からプラス50%の範囲(100〜300キロワット時)を、今年の11月の電力使用量に加えることで、今年の12月の電力使用量を予測する。
こうして計測予測部201は、季節的変動の影響の少ない電力使用量の予測を行う(電力使用量を高精度で予測する。)。
<計測異常判定部>
検針センタ20の計測異常判定部202は、検針端末10から受信した数値計測データによって得られる電力使用量と計測予測部201による予測計測データ(電力使用量の予測)とを、共通する積算電力計IDに基づいて比較する。
ここで計測異常判定部202は、上記比較結果が予測計測データの範囲内にあれば、検針端末10から受信した当該数値計測データに誤りはないと判定する一方、上記比較結果が予測計測データの範囲外であれば、検針端末10から受信した当該数値計測データに誤りがあり得ると判定する。
例えば、需要家Aにおける、今年の10月検針による電力使用量が70キロワット時で、今年の11月検針による電力使用量が110キロワット時(10月に対し40キロワット時増加)となるときには、計測異常判定部202は当該検針結果に異常はないと判定する。なぜならば今年の11月検針における予測計測データ(電力使用量の予測)は、今年の10月の電力使用量(70キロワット時)プラス25〜75キロワット時だからである。
また、需要家Aにおいて、今年の11月検針による電力使用量が110キロワット時で、今年の12月検針による電力使用量が190キロワット時(11月に対し80キロワット時増加)となるときには、計測異常判定部202は当該検針結果に異常があり得ると判定する。なぜならば今年の12月検針における予測計測データ(電力使用量の予測)は、今年の11月の電力使用量(110キロワット時)プラス100〜300キロワット時だからである。
計測異常判定部202は、異常判定をしたときには、当該数値計測データを送信した検針端末10に対し、通信回線30を介して数値計測データに誤りの可能性がある旨の信号を送信する。
<異常通報部>
計測異常判定部202による異常判定を受信した検針端末10の異常通報部105は通報を発する。異常通報部105は、例えば検針端末10に設けられた表示灯(図示せず)を点滅させて、あるいは検針端末10に設けられたブザー等(図示せず)を駆動して通報を発する。
異常通報部105が発した通報を視覚的あるいは聴覚的に認識した検針員は、検針端末10の表示器106に表示された数値計測データと検針対象である積算電力計40の表示とを比較して検針誤りの有無を確認する。
検針員は、検針結果に誤りがないことを確認したときには、検針端末10を操作して検針結果に誤りがない旨、検針センタに通報する。この通報を受信した検針センタ20は、すでに受信した数値計測データを正しいものとして積算電力計IDとともにデータ蓄積部203に蓄積する。
検針員は、検針結果に誤りがあることを確認したときには、検針端末10を操作して再度検針する(撮像部101で再度撮像する)、あるいは積算電力計40の数字表示器41が表示した数値を、検針端末10のテンキー部(図示せず)等のマニュアル操作によって入力する。検針端末10は、再度行った検針で得た数値計測データまたはマニュアル操作で入力された数値計測データを、積算電力計IDとともに検針センタ20に送信する。こうして送信された数値計測データを受信した検針センタ20は、当該数値計測データを積算電力計IDとともにデータ蓄積部203に蓄積する。ガスメータの場合も同様である。
次に本発明に係る検針システムおよび検針端末の他の実施形態(実施例2)を説明する。ここで検針システム1Aと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して、それら構成要素の説明を省略する。
実施例2に係る検針システム1B(図3)は、遠隔地に配置された計測装置を対象として遠隔検針(遠隔監視)を行うものである。
検針システム1Bは、検針端末10と検針センタ(監視センタ)20とが通信回線30を介して接続されたものであり、検針対象(監視対象)とする計測装置は、例えばプラントを構成する機器の運転状態を示す各種測定装置である。各種測定装置はデジタル計測装置およびアナログ計測装置のいずれであってもよい。デジタル計測装置は、例えば積算電力計40と同様に構成され、計測値を数字で表示するものである。アナログ計測装置は、例えば水道メータ50と同様に構成され、計測値を指針の回転角で表示するものである。
計測装置ごとに対応して配置された検針端末10は、検針システム1Aと同様に、撮像部101でデジタル計測装置40またはアナログ計測装置50を撮像し、計測装置が表示した値をデータ数値化部102によって数値計測データに変換し、また計測装置識別部103によって計測装置の計測装置IDを識別して、計測装置IDと数値計測データとを関連付ける。
検針システム1Bにおいては、検針センタ(監視センタ)20が異常通報部205を有する(検針システム1Bにおける検針端末10は、異常通報部105を有しなくてもよい。)。異常通報部205は、計測異常判定部202が発した異常判定に基づいて、検針センタ(監視センタ)20に設置された表示灯を点滅させ、あるいはブザー等を駆動する。このとき検針センタ20は、計測予測部201の予測範囲を超えた数値計測データを送信した検針端末10を計測装置IDに基づいて特定する。
すなわち検針センタ(監視センタ)20は、数値計測データに誤りがあり得る計測装置を計測装置IDに基づき特定することで、異常が生じた機器(または異常が生じた可能性のある機器)を迅速に特定し、それを運転員の知らせることができる。このように検針システム1Bは、プラントの敷地内に点在する機器に発生した異常(または異常の可能性)を、機器を特定して検針センタ(監視センタ)20に駐在する運転員に知らせることができる。
ここで検針システム1Bにおける検針端末10は、検針対象となる計測装置を計測装置IDに基づいて自ら特定するから、検針端末10と検針対象となる計測装置との組み合わせ変更が容易である。例えば一の計測装置と組み合わせていた検針端末10を他の計測装置と組み合わる場合であっても、運転員はこの組み合わせ変更に係る情報を検針システム1Bに入力等する必要はない。単に、一の計測装置と組み合わせていた検針端末10を他の計測装置の所へ移動させるだけでよい。
<変形例>
プラント等の遠隔監視における計測装置には、例えば液面計60も含まれる。液面計60は、表示器61を例えば液中70に位置づけて、表示器(計測表示器)61に表示されたスケールによって液面71の高さを計測するものであり(図4)、水路に配設されて水位を計測し、あるいはタンク内に配設されてタンク内の液体の高さを計測するものである。
液面計60を遠隔監視する場合には、検針端末10は、液面71と表示器61とを撮像部101で撮像し、撮像部101で得た液面71と表示器61の画像から、液面71と一致する表示器61の表示値を認識して、この表示値の画像をデータ数値化部102によって数値計測データに変換する。また検針端末10は、液面計60の製造番号あるいはGPS情報から液面計60を特定する。
かくして液面計60を検針端末10に含む検針システム1Bは、液面の遠隔監視を行うことができる。
なお本発明に係る検針システムおよび検針端末は、上述した検針システムおよび検針端末に限定されず、それらの趣旨を変更することなく適宜変形することができる。例えば、データ蓄積部に蓄積された時系列データに基づいて計測予測を行う計測予測部は、計測検針センタが備えてもよく、あるいは検針端末が備えてもよい。また計測異常判定部は、計測予測に基づき判定を行うものであるから、検針センタ側にあってもよく、または検針端末側にあってもよい。
本発明に係る検針システムおよび検針端末は、工業的に製造することができ、また商業的に販売、使用することができるから、経済的価値を有して産業上利用することができる発明である。
1A、1B 検針システム
10 検針端末
40、50、60 計測装置
41 計測表示器(数字表示器)
51 計測表示器(アナログ表示器)
101 撮像部
102 データ数値化部
103 計測装置識別部
104 端末側データ蓄積部
105、205 異常通報部
201 計測予測部
202 計測異常判定部
203 データ蓄積部

Claims (8)

  1. 単数または複数の計測表示器を備えた計測装置を撮像するための撮像部と、
    前記撮像部で撮像した前記計測装置の画像から前記計測表示器の表示値を数値計測データに変換するデータ数値化部と、
    前記計測装置に割り当てられた計測装置識別符号を識別する計測装置識別部と、
    前記計測装置識別符号と前記数値計測データとを関連付けて時系列データとして蓄積するデータ蓄積部と、
    前記時系列データに基づいて前記計測表示器の表示値を予測する計測予測部であって、該計測予測部は、前記撮像部が新たに撮像した画像に基づく新たな数値計測データが得られた時点の前年の当月に係る数値計測データと前記当月の翌月に係る数値計測データとの差分を求め、前記差分を中点とした一定範囲を前記新たな数値計測データに加えることで得られる数値範囲を予測計測データとする、計測予測部と、
    記新たな数値計測データと、前記予測計測データとを、共通する計測装置識別符号に基づいて比較し、前記新たな数値計測データが前記予測計測データの範囲内にあれば異常なしとし、前記新たな数値計測データが前記予測計測データの範囲外にあれば異常ありとすることで、前記新たな数値計測データにおける異常の有無を判定する計測異常判定部と、
    前記計測異常判定部による判定結果に基づいて通報を発する異常通報部とを備えたことを特徴とする検針システム。
  2. 請求項1に記載の検針システムにおいて、前記計測異常判定部は、さらに前記新たな数値計測データが所定値以上であるか、または所定値以下であるかに基づいて、前記新たな数値計測データにおける異常の有無を判定することを特徴とする請求項1に記載の検針システム。
  3. 前記計測装置識別符号は前記計測装置によって撮像可能に表示された装置識別コードであり、前記計測装置識別部は前記計測装置を撮像した画像から前記装置識別コードを識別することで前記計測装置を特定することを特徴とする請求項1または2に記載の検針システム。
  4. 前記計測装置識別符号は前記計測装置の設置場所を示す位置情報であり、前記計測装置識別部は全地球方位システムによって前記計測装置の設置場所を検知することで前記計測装置を特定することを特徴とする請求項1または2に記載の検針システム。
  5. 前記計測表示器は、計測値を指針の角度変化によって示すアナログ表示器、または計測値を数字によって示す数字表示器であることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の検針システム。
  6. 前記計測表示器は計測対象の位置的変位をアナログ表示器に表示されたスケールによって測定し表示することを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の検針システム。
  7. 請求項1ないし6の何れかに記載の検針システムにおいて、前記計測表示器の画像から前記数値計測データを得るための検針端末であって、
    少なくとも前記撮像部、前記データ数値化部、前記計測装置識別部、および前記異常通報部を備え、少なくとも前記データ蓄積部と通信回線を経由して、前記数値計測データを送受信することができることを特徴とする検針端末。
  8. 請求項7に記載の検針端末において、さらに前記時系列データの全部または一部を受信して蓄積する端末側データ蓄積部を備えたことを特徴とする検針端末。
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