JP7125722B2 - 電力システムの監視方法及びエネルギ監視システム - Google Patents

Description

本開示は、電力システムに関し、特に、ＬＴＥ等の無線システムを介して、波形を送信するためのシステム及び方法に関する。

関連技術
関連技術の実施形態では、スマートメータは、電気エネルギの消費を記録し、インターバルメータや使用時間メータ等の従来の電気機械式のメータに急速に取って代わりつつある。スマートメータは、従来の電気メータが提供できない機能、例えば、自動メータ読み取り、リアルタイムセンサ又は実質的にリアルタイムのセンサ、停電通知、遠隔通知、電力品質の監視等を提供できるため、様々な分野の顧客（住宅、商業、産業）にとって魅力的である。さらに、スマートメータは、メータと電力会社の間の双方向の無線通信により、エネルギ消費に関する情報を通信できるため、監視及び請求の両方を容易にすることができる。しかしながら、一般的なスマートメータは、ストラクチャ全体の電力消費（ワット数）のみ算出するように設計されている点で制限がある。

関連技術の実施形態では、スマートメータは、電圧及び電力の測定値を生成し、これらは、波形として記録され、情報処理システムに送信される。このような波形には、イベントに関する情報も含まれていることがあるため、監視対象の電力システムに関する異常や他の問題をデータ処理システムに通知することができる。

ＬＴＥ等の無線通信システムにおける最近の進展により、スマートメータによるデータの無線通信が可能になった。しかしながら、このような無線システムの帯域幅のコストは、有線システムのコストと比べて非常に高い。特に、スマートメータによって記録された波形を、ＬＴＥ等のシステムを介して無線送信するコストは非常に高い。

本明細書に記載した実施形態は、無線通信を効率的に利用し、スマートメータによって記録された波形を、費用対効果の高い方法で情報処理システムに送信することができる波形処理及び通信システムを目的とする。

図１は、例示的な一実装形態に係るスマートメータの一例を示す図である。 図２は、例示的な一実装形態に係る波形ディクショナリの管理情報の一例を示す図である。 図３は、例示的な一実装形態に係るフローチャートである。 図４は、例示的な実施形態が適用されたシステムの一例を示す図である。 図５は、いくつかの例示的な実施形態における使用に適した例示的なコンピュータデバイスを備えたコンピュータ環境の一例を示す図である。

以下、本出願の図面及び例示的な実施形態の詳細について説明する。明確にするために、図の冗長な要素の参照番号及び説明は省略されている。説明で使用する用語は例であり、限定するものではない。例えば、「自動」という用語を用いる場合、本出願の実施形態を実施する当業者が所望する実装に応じて、全自動の実施形態、又は、特定の態様に係るユーザ又は管理者の制御を要する半自動の実施形態が含まれる。ユーザは、ユーザインタフェース又は他の入力手段を用いて選択でき、又は、所望のアルゴリズムによって選択できる。本明細書で説明する例示的な実施形態は、単独又は組み合わせて利用することができ、例示的な実施形態の機能は、所望の実施形態に係る任意の手段によって実現することができる。

図１は、例示的な実施形態に係るエネルギモニタを示す。エネルギモニタは、四角形のフォームファクタを備え、また、ＣＰＵ１０１、センサアレイ１０２、ベースバンドプロセッサ１０３、及びメモリ１０４を備える通信／デジタル層１００を含む。エネルギモニタの第２のレベル１２０からのデータは、デジタル信号の形式でセンサアレイ１０２に送信され、メモリ１０４に送信され、ＣＰＵ１０１によって処理され、電力監視システム等の受信装置が使用するフォーマットに変換される。次いで、処理されたデータは、ベースバンドプロセッサ１０３によって受信装置に送信され、ＬＴＥ等の無線プロトコルを用いて、ストリーミングデータ又はバッチデータとして実現することができる。センサアレイ１０２から受信したデータには、特定のサンプリングレート、例えば、６０ヘルツ（Ｈｚ）等で通知された周波数データ、電圧データ、電力データが含まれる。いくつかの実装形態では、代替的に、電流データを通知してよく、また、受信した電圧及び電流データに基づいて算出された電力データを通知してよい。データは、履歴データ、ストリーミングデータ、又はその両方でもよい。

通信／デジタル層１００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１１０に接続され、また、当該ＰＣＢは、受信した異なる信号と、通信／デジタル層１００から取得した状態に応じて、ＬＥＤを起動するように構成されたＬＥＤ照明リング１１１を備える。

第２のレベル１２０は、アナログ／デジタルコンバータ１２１を介して、通信／デジタル層１００にデジタル信号を提供するように構成されたアナログ信号システムを備えることができる。第２のレベル１２０は、残りのエネルギモニタから高電圧を分離する高電圧分離部１２２と、電力線／電力グリッド／電力システムから電圧測定値及び他の測定値を受信するように構成された電力管理部１２３とを備える。コネクタ１２４は、電力線／電力グリッド／電力システムに接続されたセンサアレイ用のコネクタポートであり、ＨＤＭＩ（登録商標）コネクタポートとすることができる。

例示的な実施形態では、記録された波形の大部分が、予想される種々の動作パラメータの範囲内である傾向を有する点において、スマートメータの動作環境を利用する。そのため、予想される波形を、波形の特定のパラメータ（平均や分散等）に基づくディクショナリ形式で表現することがある。いくつかの実施形態では、線形ソルバを用いて、波形をディクショナリと比較し、ディクショナリのエントリを、ＬＴＥを用いて、ストリーミングによってデータ処理システムに送信することができる。

図２は、例示的な実施形態に係る波形ディクショナリの管理情報の一例を示す。例示的な実施形態では、エネルギモニタが受信すると予想される様々な波形が、ハッシュに関連付けられる。図２のデータは、エネルギモニタのメモリ１０４に格納することができる。

図３は、例示的な実施形態に係るフローチャートを示す。３０１では、エネルギモニタは、センサアレイ１０２から波形（例えば、電力、周波数、電圧）の形式で入力を受信する。例えば、入力は、８キロヘルツの生のＡＤＣ出力である。３０２では、イベントの波形が、スライディングウィンドウを用いて取得される。このイベントは、ＡＤＣ出力の挙動の統計的な変化を示すことがある。スライディングウィンドウの長さは、所望の実施形態に応じて調整することができる。

３０３では、特徴（例えば、平均、分散等）が、各スライディングウィンドウから抽出される。換言すると、３０３では、スライディングウィンドウを比較できるように、スライディングウィンドウの特徴の種類が決定される。３０４では、エネルギモニタの各ハートビートについて、スライディングウィンドウが線形ソルバによって処理され、図２の管理情報に基づいて波形の適切なハッシュを決定する。換言すると、処理が３０４に進むと、イベントが発生したと判断されたときにハートビートが追加される。これらのハートビートを用いて、そのイベントまでの間に取得された全ての波形の重畳統計サンプル（folded statistical sample）を生成し、その波形サンプルを、所定の波形の標準偏差である１つの波形モデル記述にパッケージ化する。

スライディングウィンドウは、基本的に２つのウィンドウ（例えば、イベントの最初のウィンドウ及び最後のウィンドウ）であり、これらは、いくつかのスペースによって分離された波形を取得し、独自の統計モデルが重畳されている。最初のウィンドウ及び最後のウィンドウは互いに比較され、これらの２つのウィンドウが、所定の時間（例えば、延長された期間）において一致しない場合、現在と直近の統計的な違いが、３０４において、この波形のトリガとなるイベント検出である。

この処理は、圧縮の第１の段階を示しており、データを約１万分の１に減らすことができる。さらに、第２の段階では、大きさを１００分の１に減らし、これは、波形のキャッシングに相当する。したがって、最初のモデルからハートビート波形が出力された後、ハートビート波形がソルバに提供され、特定の特徴が抽出される。いくつかの例示的な実施形態では、波形の形状を特徴として使用することができ、又は、フーリエ変換による周波数のピークも、特徴として使用することができる。他の特徴又は主成分分析処理を使用してもよい。波形の識別に関する任意の特徴抽出を用いることができ、生成された波形を比較し、それらの特徴が、既に送信又は取得した波形ライブラリのハッシュと、どの程度類似するか判断することができる。

３０５では、ハッシュが有効なハッシュであるか否か判断される。これら全ての特徴が十分に一致する場合、３０５において、当該処理は、ハッシュが基本的に有効であると判断する（Ｙｅｓ）。これらの全ての特徴が、既に送信して保存されたライブラリ内のいずれかと一致する場合、処理３００は、３０６に進み、ハッシュと、既に送信した特徴の記述子を送信し、又は、通常、クラウドに送信する予定だったデータのほとんどを基本的に保存する。このように、処理は３０６に進み、ＬＴＥ等の無線プロトコルを用いて、波形の特徴とハッシュを送信する。

一方、ライブラリ内のいずれにも一致しない場合、新たな波形がライブラリに保存され、３０７で、その新たな波形がサーバに送信される。換言すると、３０５でＮＯの場合、処理３００は３０７に進み、対応するスライディングウィンドウの生波形を送信する。

図３の処理を採用することにより、波形とハッシュディクショナリとの比較処理に基づいて、イベント検出を容易にすることができる。検出された波形がディクショナリ内の波形と一致しない場合、その波形は、データ処理システムのオペレータが確認する必要があるイベントと見なされる。したがって、例示的な実施形態では、スライディングウィンドウの生波形を送信する必要がある場合、先行する波形の過去の特徴、生波形の情報、及び波形の特徴をデータ処理システムに転送することができる。

このように、生波形は、常にデータ処理システムに送信する必要はないが、代わりに、対応するハッシュに基づいて圧縮することができる。ＬＴＥ等のプロトコルを用いた無線通信は、長期間に亘って非常に高額になる可能性があるため、図３に示す圧縮スキームは、エネルギモニタが送信する必要のあるデータを減らすことにより、コストを大幅に削減することができる。また、このようなスキームは、無線プロトコルで利用可能な帯域幅が制限されている場合にも役立つ。この方法で生波形を保存しようとする既存の技術は、ほぼ存在しない。

さらに、このフローを通じて、波形が変化していない場合、エネルギモニタは、次のサイクルの送信帯域幅を節約するため、波形のハッシュを省略してもよい。例示的な実施形態では、後続のウィンドウで検出された波形が、既に送信されたハッシュから変更されていない場合、エネルギモニタは、代替的に、統計値（例えば、平均、分散、先行する波形から増加した値等）を算出し、その統計値をデータ処理センタに送信するように構成することができる。

いくつかの関連技術は、細かなタイムスタンプのように電力を合計する場合がある。しかしながら、これらの関連技術は、所望の１つの厳密な日時（例えば、細かな電力）を単に抽出し、送信するだけである。これらの関連技術では、キャッシングが効果的ではない。

本願の例示的な実施形態では、機械学習のためにクラウドで必要とされる特徴を保存することにより、根本的に異なるデータの定義を提供する。したがって、例示的な実施形態では、より深いレベルのデータを提供することができる。感度のレベルが異なる２段階の圧縮を提供することにより、データの統計的な特徴を保存できると共に、圧縮による伝送効率を実現することができる。

例えば、第１の段階では、例示的な実施形態は、真の統計的サンプルを取得することができる。この段階では、イベントに境界を設けることと、イベントに対するシステムの感度に重点が置かれる。いくつかの実施形態では、イベントが検知されなかった場合、エネルギは、次のイベントに重畳され、エネルギシグネチャーのロスがないため、より低いレベルの感度が必要とされ得る。したがって、この段階では、３～５％の類似度を閾値としてもよい。この段階では、平均で１０,０００個の波形サンプルが、単一のハッシュ化されたサンプルに重畳される。

第２の段階では、波形がハッシュに一致する場合、波形が破棄されるため、感度の高いハッシュ化が使用される。この場合、感度は０．５～１％とすることができる。本出願に係るシステムの例示的な実施形態では、ハッシュとヒットする波形の数が９８％であるのに対し、ミスは２％である。

他の例示的な実施形態では、波形がディクショナリのハッシュの一つに対応する場合でも、波形の特徴（例えば、平均や分散）が閾値パラメータを超えた場合、イベント検出を実行できる。波形の特徴は、ウィンドウと共に転送できるため、データ処理システムは、波形がパラメータ内であるか否か判断できる。

さらに、波形が正確に記録され、ディクショナリ内の正しい波形のハッシュと一致するために、各エネルギモニタは、キャリブレーション処理を実行する必要があることがある。このため、メモリ１０４はまた、ＣＰＵ１０１によって使用されるキャリブレーションオフセットを格納し、センサアレイ１０２によって提供される測定値にオフセットを提供することができる。キャリブレーションオフセットは、製造時に予めメモリ１０４に組み込むことができる。

他の例示的な実施形態では、メモリ１０４は、最長時間未使用（ＬＲＵ）形式のキャッシュで実現することができ、これにより、波形を保持し、波形を線形ソルバと比較し、ハッシュディクショナリに従って波形を圧縮することができる。このようにして、波形をリアルタイムでハッシュ化し、ストリーミング処理できる。

図４は、例示的な実施形態が適用されたシステムの一例を示す。このシステムは、建物又はエリアの電力線に沿って配置されるエネルギモニタと、電気バス（Ｂで示す）とを含む。イベント検出システムは、所望の実施形態に従って任意のシステムとすることができる（例えば、コンピュータやデータセンタ等）。イベント検出システムは、電力システム内の複数のエネルギモニタを管理するように構成でき、物理的な中央処理装置（ＣＰＵ）４００と、データベース４０１と、出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）４０２と、通信プロセッサ４０３と、入力Ｉ／Ｆ４０４と、短期メモリ４０５（キャッシュ等）とを含むことができる。データベース４０１は、エネルギモニタによって提供されるデータ測定値を管理するように構成された１以上のストレージデバイスとすることができる。出力Ｉ／Ｆ４０２は、波形やイベント等の外部出力を、イベント検出システムのオペレータに提供する。通信プロセッサ４０３は、エネルギモニタからネットワーク４１０を介してデータを受信し、初期処理を実行するインタフェースとして機能する。入力Ｉ／Ｆ４０４は、キーボードやタッチスクリーン、マウス等の、オペレータからの入力を受け付けるインタフェースを提供する。短期メモリ４０５は、エネルギモニタから送信されたデータの一時的に記憶するためのキャッシュとして機能する。

例示的な実施形態では、ＣＰＵ４００は、対応する波形のハッシュと当該波形に対応する統計値を受信することにより、管理対象の各エネルギモニタからの測定値を処理する。これにより、ＣＰＵ４００は、無線帯域幅を消費し、かつ、非常に高額となり得るエネルギモニタに対応する全ての生波形を受信する必要がない。代替的には、ＣＰＵ４００は、所定の期間の波形のハッシュと波形の統計値（例えば、平均や分散等）を受信し、波形の特徴を決定することができる（例えば、エネルギモニタは、時間ｔにおける波形ｘと、平均ｙと、＋／－z％の分散を検出する。したがって、予想されるパラメータを用いて処理する場合、すなわち、予想される波形を検出する場合、ＣＰＵ４００は、要約を受信することができ、エネルギモニタによるＬＴＥ等の無線プロトコルを用いた送信が可能になる。

ＣＰＵ４００は、受信した波形のハッシュ及び統計値と、予想される基準値とを統計的に比較することにより、イベント検出を実行するように構成できる。波形が基準パラメータから外れる場合、オペレータのために、イベントにフラグを立てることができる。

いくつかの例示的な実施形態では、イベント検出システムの一部の構成要素は、他の構成要素から離れて配置してもよい。さらに、いくつかの構成要素は、他の構成要素とは異なるエンティティによって管理され得る。例えば、サービスプロバイダが、或る構成要素を管理し、顧客が、他の構成要素を管理することができる。

詳細な説明の一部は、コンピュータにおけるアルゴリズム及び処理の象徴的な表現に関するものである。図５は、いくつかの例示的な実施形態における使用に適した例示的なコンピュータデバイス５０５を備えたコンピュータ環境５００の一例を示す。これらのアルゴリズムの説明及び象徴的な表現は、情報処理技術分野の当業者が、その新しいアイデアの本質を他の当業者に伝えるために使用する手段である。アルゴリズムは、目的とする最終的な状態又は結果をもたらす定義された一連のステップである。例示的な実施形態では、実行されるステップは、具体的な結果を得るために、具体的な数の物理的な処理を必要とする。

コンピュータ環境５００内のコンピュータデバイス５０５は、１以上の処理部、コア若しくはプロセッサ５１０、メモリ５１５（例えば、ＲＡＭ及び／又はＲＯＭ等）、内部記憶装置５２０（例えば、磁気記憶装置、光学記憶装置、ソリッドステートストレージ、及び／又はオーガニックストレージ）、及び／又は入出力インタフェース５２５を含みことができ、これらは、情報を通信する通信機構又はバス５３０に接続することができ、又はコンピュータデバイス５０５に組み込むことができる。

コンピュータデバイス５０５は、入力／インタフェース５３５及び出力装置／インタフェース５４０と通信可能に接続することができる。入力／インタフェース５３５及び出力装置／インタフェース５４０の一方又は双方は、有線インタフェース又は無線インタフェースとすることができ、また、取り外しできる。入力／インタフェース５３５には、入力データを提供することができるデバイス、構成要素、センサ、又は、物理的若しくは仮想的なインタフェースが含まれる（例えば、ボタン、タッチスクリーンインタフェース、キーボード、ポインティング／カーソルコントロール、マイク、カメラ、ブライユ、モーションセンサ、及び／又は光学式リーダ等）。

出力装置／インタフェース５４０には、ディスプレイ、テレビ、モニタ、プリンタ、スピーカ、ブライユ等が含まれる。いくつかの例示的な実施形態では、入力／インタフェース５３５（例えば、ユーザインタフェース）及び出力装置／インタフェース５４０は、コンピュータデバイス５０５に組み込み、又は物理的に接続することができる。他の例示的な実施形態では、他のコンピュータデバイスが、コンピュータデバイス５０５のために、入力／インタフェース５３５及び出力装置／インタフェース５４０として機能し、又は、これらの機能を提供してもよい。これらの構成要素には、ユーザがＡＲ環境と相互作用することが可能な周知のＡＲハードウェア入力が含まれるが、これらに限定されない。

コンピュータデバイス５０５の例には、高度なモバイル装置（例えば、スマートフォン、車両及び他の機械に設置された装置、人間及び動物によって運ばれる装置等）、モバイル装置（例えば、タブレット、ノートブック、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、ポータブルテレビ、ラジオ等）、及び、携帯用として設計されていない装置（デスクトップコンピュータ、サーバ装置、他のコンピュータ、インフォメーションセンタ、１以上のプロセッサが組み込まれ及び／又は接続されたテレビ、ラジオ等）が含まれるが、これらに限定されない。

コンピュータデバイス５０５は、同じ構成又は異なる構成を有する１以上のコンピュータデバイスを含む、ネットワーク接続された任意の数の構成要素、装置、及びシステムと通信するために、（例えば、入出力インタフェース５２５を介して）外部記憶装置５４５及びネットワーク５５０に通信可能に接続することができる。コンピュータデバイス５０５又は任意の接続されたコンピュータデバイスは、サーバ、クライアント、シンサーバ、汎用マシン、専用マシン、又は別のラベルとして機能し、これらの機能を提供し、又は、これらとして参照される。

入出力インタフェース５２５には、少なくともコンピュータ環境５００の全ての接続された構成要素、デバイス、及びネットワークと情報を通信するための任意の通信、又は入出力プロトコル若しくは標準（例えば、イーサネット（登録商標）、８０２．１１ｘｓ、ユニバーサルシステムバス、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、モデム、及び携帯ネットワークプロトコル等）を用いた有線インタフェース及び／又は無線インタフェースが含まれるが、これらに限定されない。ネットワーク５５０は、任意のネットワーク又はネットワークの組み合わせとすることができる（例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、電話ネットワーク、携帯電話ネットワーク、衛星ネットワーク等）。

コンピュータデバイス５０５は、一時的な媒体及び非一時的な媒体を含むコンピュータが使用可能な媒体又はコンピュータ可読の媒体を使用し、及び／又はこれらを用いて通信することができる。一時的な媒体には、伝送媒体（金属ケーブル、光ファイバ等）、信号、搬送波等が含まれる。非一時的な媒体には、磁気媒体（ディスクやテープ等）、光学媒体（ＣＤ ＲＯＭ、デジタルビデオディスク、ブルーレイディスク等）、ソリッドステートメディア（ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ソリッドステートストレージ等）、及び他の不揮発性ストレージ又はメモリが含まれる。

コンピュータデバイス５０５を用いて、いくつかの例示的なコンピュータ環境の技術、方法、アプリケーション、処理、又はコンピュータ実行可能命令を実行することができる。コンピュータ実行可能な命令は、一時的な媒体から読み出され、非一時的な媒体に格納され、非一時的な媒体から読み出すことができる。実行可能命令は、１以上のプログラミング言語、スクリプト言語、及び機械言語（C、C++、C＃、Java（登録商標）、VisualBasic（登録商標）、Python、Perl、JavaScript（登録商標）等）を用いて生成することができる。

１以上のプロセッサ５１０は、現実の環境又は仮想環境において、任意のオペレーティングシステム（ＯＳ）（図示せず）の制御下で実行できる。１以上のアプリケーションを配置することができ、１以上のアプリケーションは、論理部５５５と、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）部５６０と、入力部５６５と、出力部５７０と、ウィンドウ取得部５７５と、ハッシュ化部５８０と、ハッシュ比較部５８５と、異なる機能部が互いに通信し、ＯＳと通信し、及び他のアプリケーション（図示せず）と通信するための機能部の間の通信機構５９５とを備える。

例えば、ウィンドウ取得部５７５、ハッシュ化部５８０及びハッシュ比較部５８５は、図３に示す１以上の処理を実行し、図１及び図４に示すシステムの一部として機能し得る。説明した機能部及び構成要素は、設計、機能、構成又は実装を変更することができ、上述した説明に限定されない。

いくつかの例示的な実施形態では、ＡＰＩ部５６０によって情報又は実行命令が受信された場合、１以上の他の機能部（ウィンドウ取得部５７５、ハッシュ化部５８０、及びハッシュ比較部５８５等）と通信してもよい。例えば、ウィンドウ取得部５７５は、受信した波形データを解析して、１つのイベントを含むウィンドウの１つのペア又はウィンドウの複数のペアを得ることができる。これらのウィンドウは、ハッシュ化部５８０に提供され、各ウィンドウのハッシュが生成される。さらに、各ウィンドウのハッシュは、ハッシュ比較部５８５に提供され、生成されたハッシュと、ディクショナリのライブラリに格納されている既に発生したイベントのハッシュと比較される。さらに、ハッシュ比較部５８５は、各ペアの各ウィンドウのハッシュを互いに比較することもできる。出力部５７０は、比較結果に基づき、波形データ及び／又はハッシュを、無線通信プロトコルを用いて送信することができる。

いくつかの例では、論理部５５５は、機能部の間の情報の流れを制御するように構成でき、また、上述した実施形態のＡＰＩ部５６０、入力部５６５、ウィンドウ取得部５７５、ハッシュ化部５８０、及びハッシュ比較部５８５によって提供されるサービスを管理するように構成できる。例えば、１以上の処理又は実装のフローを、論理部５５５のみにより、又はＡＰＩ部５６０と協働して制御してもよい。

いくつかの例示的な実施形態を示して説明してきたが、これらの例示的な実施形態は、本明細書に記載した内容を当業者に伝えるためのものである。本明細書で説明した内容は、説明した実施形態に限定されるものではなく、様々な態様で実施できることに留意すべきである。本明細書に記載した内容は、具体的に定義又は説明された事項を採用することなく、又は、説明されていない他の要素若しくは事項、若しくは異なる要素又は事項を用いて実施することができる。添付した特許請求の範囲及びこれに均等なものによって定義されるように、本明細書に記載した内容から逸脱することなく、これらの例示的な実施形態において変更が可能であることは、当業者であれば理解できるであろう。

特に断らない限り、上記説明から明らかなように、本明細書全体を通して、「処理」、「演算」、「算出」、「決定」、「表示」等の用語を用いた説明には、コンピュータシステム又は他の情報処理装置の動作及び処理が含まれることが理解され、コンピュータシステム又は他の情報処理装置は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理（電子）量として表される情報を処理及び変換して、コンピュータシステムのメモリ、レジスタ若しくは他の情報記憶装置、通信装置、又は表示装置内の物理量として同様に表される他の情報に変換する。

例示的な実施形態は、本明細書に記載した処理を実行する装置にも関連する。この装置は、所望の目的のために特別に構築してもよく、また、この装置には、１以上のコンピュータプログラムによって選択的に起動又は再構成される１以上の汎用コンピュータが含まれ得る。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読の記憶媒体又はコンピュータ可読の信号媒体等のコンピュータ可読の媒体に格納することができる。コンピュータ可読の記憶媒体には、光ディスク、磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ソリッドステートデバイス及びドライブ、又は、電子情報の保存に適した他の種類の有形媒体又は非一時的な媒体が含まれるが、これらには限定されない。コンピュータ可読の信号媒体には、搬送波等の媒体が含まれる。本明細書で開示されたアルゴリズム及び表示は、特定のコンピュータ又は他の装置に固有のものではない。コンピュータプログラムには、所望の実施形態の処理を実行する命令を含む純粋なソフトウェアの実装が含まれ得る。

様々な汎用システムは、本明細書に記載した実施形態に係るプログラム及びモジュールと共に用いることができ、または、所望の方法のステップを実行するための専用の装置を構築することが有用な場合もある。さらに、例示的な実施形態は、特定のプログラミング言語に関連して説明していない。様々なプログラミング言語を用いて、本明細書で説明した例示的な実施形態の教示を実現できることは理解できるであろう。プログラミング言語の命令は、１以上の処理装置、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、プロセッサ、又はコントローラによって実行してもよい。

本技術分野で知られているように、上述した処理は、ハードウェア、ソフトウェア、又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実行することができる。例示的な実施形態の様々な態様は、回路及び論理装置（ハードウェア）を用いて実施することができる一方、他の態様は、機械可読媒体に格納された命令（ソフトウェア）を用いて実施することができ、プロセッサによって実行されると、プロセッサは、本出願の実施形態を実現する方法を実行する。さらに、本出願のいくつかの例示的な実施形態は、ハードウェアのみによって実施することができる一方、他の例示的な実施形態は、ソフトウェアのみによって実施できる。さらに、説明した様々な機能は、単一の機能部によって実現することができ、または、様々な方法で多数の構成要素に機能を分散してもよい。ソフトウェアによって実行される場合、これらの方法は、汎用コンピュータ等のプロセッサが、コンピュータ可読の媒体に格納された命令に基づいて実行することができる。これらの命令は、必要に応じて、圧縮し、及び／又は暗号化して媒体に保存することができる。

さらに、本出願の他の実施形態は、本出願の教示に関する本明細書及び実施形態を考慮することによって当業者に明らかであろう。説明した例示的な実施形態の様々な態様及び／又は構成要素は、単独で使用し、又は組み合わせて使用することができる。本明細書及び上記実施形態は、単なる例示であり、本出願の真の範囲及び精神は、以下の特許請求の範囲によって示される。

Claims (20)

1. 無線ネットワークのプロトコルを用いた電力システムの監視方法であって、
   電力イベントを含む波形データを入力として受信するステップと、
   前記電力イベントに近い前記波形データのウィンドウのペアを取得するステップと、
   前記波形データのウィンドウの各ペアについてハッシュを決定するステップと、
   前記ウィンドウのペアの決定された各ハッシュを、既に発生したイベントのハッシュのライブラリと比較するステップと、
   前記ウィンドウの各ペアの決定された各ハッシュの比較に基づいて、前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの生波形を、前記無線ネットワークのプロトコルを用いてイベント検出システムに送信するステップと
   を含む、電力システムの監視方法。
2. 前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの生波形を、前記無線ネットワークのプロトコルを用いて送信するステップは、
   決定されたハッシュが前記ライブラリ内の全てのハッシュと異なるとの決定に応じて、前記生波形を、前記無線ネットワークのプロトコルを用いて送信するステップを含む、請求項１に記載の電力システムの監視方法。
3. 既に発生したイベントの保存されているハッシュが、前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの波形データの決定されたハッシュと一致するとの決定に応じて、前記既に発生したイベントの保存されているハッシュと、前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの波形データの少なくとも１つの波形の特徴を送信するステップをさらに含む、請求項１又は２に記載の電力システムの監視方法。
4. 前記ウィンドウのペアを取得するステップは、
   前記イベントまでの第１の波形データのウィンドウを取得するステップと、
   前記イベントまでの第２の波形データのウィンドウを取得するステップと
   を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の電力システムの監視方法。
5. 前記電力イベントは、前記波形データの統計的な変化に基づいて検出される、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力システムの監視方法。
6. 前記電力イベントに近い前記波形データの前記ウィンドウのペアを取得するステップは、前記ウィンドウの各ペアについて前記波形データの統計的な特徴を検出するステップを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力システムの監視方法。
7. 前記電力イベントに近い前記波形データのウィンドウのペアを取得するステップは、ウィンドウの各ペアについて取得された全ての波形の重畳統計サンプルを生成するステップを含み、
   各重畳統計サンプルは、前記ウィンドウのペアの各ウィンドウの波形データを表すハートビート信号を提供する、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力システムの監視方法。
8. 前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュを、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュと比較するステップと、
   前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュと、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュとの比較に基づいて、波形の統計値を算出するステップをさらに含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力システムの監視方法。
9. 前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュと前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュとの比較に基づいて、算出された前記波形の統計値を、前記無線ネットワークのプロトコルを用いて、イベント検出システムに送信するステップをさらに含む、請求項８に記載の電力システムの監視方法。
10. 前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュが、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュから変化していないとの決定に基づいて、前記ウィンドウのペアのうちの一方のウィンドウの波形を送信しないと決定するステップをさらに含む、請求項８又は９に記載の電力システムの監視方法。
11. エネルギ監視システムであって、
    電力システムに接続されたセンサアレイと、
    プロセッサとを備え、
    前記プロセッサは、
    前記センサアレイから電力イベントを含む波形データを入力として受信し、
    前記電力イベントに近い前記波形データのウィンドウのペアを取得し、
    前記波形データの前記ウィンドウの各ペアについてハッシュを決定し、
    前記ウィンドウの各ペアの決定された各ハッシュを、既に発生したイベントのハッシュのライブラリと比較し、
    前記ウィンドウの各ペアの決定された各ハッシュの比較に基づいて、前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの生波形を、無線ネットワークのプロトコルを用いてイベント検出システムに送信するように構成された
    エネルギ監視システム。
12. 前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの生波形を、前記無線ネットワークを介して送信することは、
    決定されたハッシュが前記ライブラリの全てのハッシュと異なるとの決定に応じて、前記生波形を、前記無線ネットワークのプロトコルを用いて送信することを含む、請求項１１に記載のエネルギ監視システム。
13. 前記プロセッサはさらに、
    既に発生したイベントの保存されているハッシュが、前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの波形データの決定されたハッシュと一致するとの決定に応じて、既に発生したイベントの保存されているハッシュと、前記ウィンドウのペアの少なくとも１つの波形データの少なくとも１つの波形の特徴を送信するように構成される、請求項１１又は１２に記載のエネルギ監視システム。
14. 前記ウィンドウのペアを取得することは、
    前記イベントまでの波形データの第１のウィンドウを取得し、
    前記イベントまでの波形データの第２のウィンドウを取得することを含む、請求項１１～１３のいずれか１項に記載のエネルギ監視システム。
15. 前記電力イベントは、前記波形データの統計的な変化に基づいて検出される、請求項１１～１４のいずれか１項に記載のエネルギ監視システム。
16. 前記電力イベントに近い前記波形データの前記ウィンドウのペアを取得することは、前記ウィンドウの各ペアについて前記波形データの統計的な特徴を検出することを含む、請求項１１～１５のいずれか１項に記載のエネルギ監視システム。
17. 前記電力イベントに近い前記波形データの前記ウィンドウのペアを取得することは、前記ウィンドウの各ペアについて取得された全ての波形の重畳統計サンプルを生成することを含み、
    各重畳統計サンプルは、前記ウィンドウのペアの各ウィンドウの波形データを表すハートビート信号を提供する、請求項１１～１６のいずれか１項に記載のエネルギ監視システム。
18. 前記プロセッサはさらに、
    前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュを、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュと比較し、
    前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュと、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュとの比較に基づいて、波形の統計値を算出するように構成される、請求項１１～１７のいずれか１項に記載のエネルギ監視システム。
19. 前記プロセッサはさらに、
    前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュと、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュとの比較に基づいて、算出された前記波形の統計値を、前記無線ネットワークのプロトコルを用いて、イベント検出システムに送信するように構成される、請求項１８に記載のエネルギ監視システム。
20. 前記プロセッサはさらに、
    前記ウィンドウのペアの決定された一方のハッシュが、前記ウィンドウのペアの決定された他方のハッシュから変化していないとの決定に基づいて、前記ウィンドウのペアの一方のウィンドウの波形を送信しないと決定するように構成される、請求項１８又は１９に記載のエネルギ監視システム。

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