JP7287703B1 - 遠隔測定装置、遠隔測定システム、遠隔測定方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置の通信機能故障を端末装置自体が検出しなくても、端末装置の通信機能の故障の検出および予測等の診断が可能な遠隔測定装置等の提供。【解決手段】測定器からの測定データを受信する受信部と、前記受信部にて前記測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得部と、前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する診断部と、を有する遠隔測定装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔測定装置、遠隔測定システム、遠隔測定方法、及びプログラムに関する。

通信の発達により、遠隔測定（テレメータリング）技術の適用例が増加している。とりわけ、電力、ガス、水道といったインフラの分野において遠隔測定技術が活用されており、なかでも、スマートメータによる検針システムがその代表例として挙げられる。

スマートメータによる検針システムの一例として、個々の家庭に取り付けた検針メータからの検針データを無線技術で送信する手段を設ける無線子機と、その無線子機からの検針メータの検針データを集約する集線装置によって実現されるシステムがある。集線装置は無線子機から集約された検針データを光ファイバ網等の通信網を介して上位検針サーバに送信し、送信された検針データは最終的に中央のサーバに集約される。

検針メータは各戸に設置されることから一つの集線装置に接続される無線子機は、多数に及ぶ場合がある。一方、無線による通信により集線装置に検針データが送られるため、電波状態の悪化や通信子機等の故障等を原因として一時的に通信状態が悪化する場合がある。

特許文献１には、マルチホップネットワークを構成する端末装置からデータを収集する中央処理装置の発明が開示されている。該技術は、中央処理装置は端末装置から定期的に送信されるデータを受信する。受信されたデータにはネットワーク経路内の通信品質を示す情報が含まれており、これを記憶する。通信状態が悪化してデータ収集によるデータの欠落が生じた場合には、再収集処理を実施する。再収集処理にも失敗した場合には、記憶されている通信品質を示す情報に基づいて、次回の収集時間帯よりも通信品質がより良好な時間帯が存在するかを判定し、より良好な時間帯が存在するとの判断結果となった場合には、その良好な時間帯に収集するように収集スケジュールを変更するといった処理が可能である。

国際公開第２０２０／０７０８８９号

なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。

しかしながら、上記開示された発明は、通信状態が悪化してデータの受信に失敗すると中央処理装置はデータの再収集処理を試みるが、端末装置及び中央処理装置には故障診断機能を有していないため、データの再収集が、単に一時的な電波状況の悪化による通信の失敗に起因するものなのか、あるいは端末装置の故障による通信の失敗に起因するものなのか、知る術がなかった。

また、端末装置に故障診断機能などの比較的高度な機能を搭載すると、上記のような非常に多数のスマートメータを用いた検針システムにおいては著しいコストの増大を招くこととなる。

本発明は、端末装置の通信機能故障を端末装置自体が検出しなくても、端末装置の通信機能の故障の検出及び予測等の診断が可能な遠隔測定装置、遠隔測定システム、遠隔測定方法及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

本発明乃至開示の第一の視点によれば、測定器からの測定データを受信する受信部と、前記受信部にて前記測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得部と、前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する診断部と、を有する遠隔測定装置が提供される。

本発明乃至開示の第二の視点によれば、対象を測定する測定部と、前記測定部で測定された測定データを送信する送信部と、を有する測定器と、前記測定器からの前記測定データを受信する受信部と、前記受信部にて前記測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得部と、前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する診断部と、を有する遠隔測定装置と、を含む遠隔測定システムが提供される。

本発明乃至開示の第三の視点によれば測定器からの測定データを受信する受信ステップと、前記測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得ステップと、前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する故障診断ステップと、を有する遠隔測定方法が提供される。

本発明乃至開示の第四の視点によれば測定器からの測定データを受信する処理と、前記測定データを受信した際の信号状態を取得する処理と、前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する処理と、をコンピュータで実行させるためのプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。

本発明乃至開示の各視点によれば、端末装置の通信機能故障を端末装置自体が検出しなくても、端末装置の通信機能の故障の検出及び予測等の診断が可能な遠隔測定装置、遠隔測定システム、遠隔測定方法及びプログラムが提供される。

一実施形態に係る遠隔測定装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態における遠隔測定装置の構成の一例を示すブロック図である。 ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）とＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）の値の組み合わせによるランキングの一例である。 第１の実施形態に係る遠隔測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る遠隔測定装置のハードウエア構成を示す概略図である。 第２の実施形態に係る遠隔測定システムの構成の一例を示すブロック図である。 第３の実施形態のスマートメータ検針システムの構成を示すための概略図である。 第３の実施形態のスマートメータ検針システムの構成を説明するためのブロック図である。 第３の実施形態のスマートメータ検針システムにおける通信品質データを説明するための図である。

初めに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インタフェースも同様である。

図１は一実施形態に係る遠隔測定装置の構成の一例を示すブロック図である。この図にあるように、一実施形態に係る遠隔測定装置１０は、受信部１１と、信号状態取得部１２と、診断部１３と、を有する。

受信部１１は、測定器からの測定結果を測定データとして受信する。「測定器」は、測定対象を測定し、測定結果を測定データとして受信部１１へ送信する。「受信」とは通信により測定データを電気信号で取得することを指す。通信は既存の通信方式によるものであってよく、無線又は有線の別を問わない。受信部１１は取得した電気信号をデータに復号し、データを処理したり記憶したりするモジュールに渡す。測定器は複数存在してよく、複数の測定器が本願発明の遠隔測定装置１０に接続されていてもよい。

信号状態取得部１２は受信部１１にて測定データを受信した際の信号状態を取得する。「信号」とはデータを搬送する電気信号を一般的に指すものであるが、本願発明では「信号」とは信号から復調された符号や、符号から構成されるデータ等も「信号」に含まれるものとする。「信号状態」とは入力信号の強さといった物理的な低レイヤの状態から信号波形の歪、あるいは誤り訂正の発生頻度、遅延、スループット等のソフトウエアモジュールが介在するような比較的高レイヤの状態のいずれをも含む。信号状態の取得は、当部が信号を傍受して取得してもよいし、受信部１１で受信した信号を当部が入力として受取り、状態の取得を実行してもよい。あるいは一定の種類の信号状態は受信部１１で取得し、その他の信号状態については当部が取得してもよい。いずれにおいても取得された信号状態は信号状態データとして当部を介して後述する診断部１３に出力される。

診断部１３は信号状態に基づいて測定器の故障を診断する。「故障を診断」とは現在の信号状態を把握して評価した結果、故障であるか否かを診断することと、現在の状態をもとに将来の故障の可能性について評価し診断することとを少なくとも含む。故障であるか否かの診断については、例えばある時点における信号状態を示す指標値が閾値を超過した場合等の即時的な評価結果であってよいし、所定の状態が一定時間以上継続した場合等の経時的な評価結果であってもよい。また、例えば単に一つの指標を評価する評価方法であってもよいし、数々の指標を評価モデルにより総合的に評価する評価方法であってもよい。さらに例えば、上記評価モデルは評価結果に対して実際の故障の有無等をフィードバックすることでパラメータを変更し、学習することが可能であってもよい。

診断結果については故障か否かの判断結果の他に、故障の予兆の有無や、故障に至るまでの時間等を出力するものであってもよい。また、少なくとも一の測定器の故障診断結果をもとに、他の測定器（群）の故障について予測する構成であってもよい。この場合においては、例えば測定器の設置位置や標高、動作温度などの環境的要因を示す指標をデータとして取得し、取得されたデータを用いて故障が検出された一の測定器と似た環境にある測定機の故障の予測をしたり、監視レベルを上げたりといった処理を実行してもよい。

以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。図２は第１の実施形態における遠隔測定装置１０の構成の一例を示すブロック図である。

本実施形態の遠隔測定装置１０は下記の構成を有する。すなわち、第１の実施形態に係る遠隔測定装置１０は、図２に示す通り、受信部１１と、信号状態取得部１２と、診断部１３と、故障判定部１４と、通知部１５と、故障予測部１６と、を有する。本実施形態の遠隔測定装置１０の上記一実施形態との構成上の差異は、新たに故障判定部１４と、通知部１５と、故障予測部１６とを有する点である。

信号状態取得部１２は、信号状態として少なくとも信号強度と、信号の誤り率とを取得してもよい。診断部１３は取得された信号強度と、信号の誤り率とを用いて測定器の故障を診断してもよい。「信号強度」と「信号の誤り率」に関しては既存の種々の指標が採用できる。

「信号強度」の指標としては、遠隔測定装置１０が測定器と無線による通信を行う場合には電波強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などが採用できる。また「信号の誤り率」の指標としてはフレーム誤り率（ＦＥＲ：Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）などが採用できる。これらの指標は一例であり、これらに限定されるものではない。

診断部１３はさらに、取得された信号強度と信号の誤り率とを用いて通信品質をランキングしてもよい。ここで「ランキング」とは、電波の品質を一の指標、又は複数の指標を組み合わせて評価した結果を階級化したものである。図３はＲＳＳＩとＦＥＲの値の組み合わせによるランキングの一例である。この図にあるようにＲＳＳＩ（８階級）とＦＥＲ（２０階級）の値を階級化し、その階級の組み合わせによりＡからＦまでのランキングが生成されている。このように指標それぞれに異なる階級数を設定することで、各指標に最適化された階級数（観測の粒度）を決めることが可能である。これによりＡからＦの６段階のランキングの有意性を高めることができる。

故障判定部１４はランキングに基づいて、前記測定器の故障を判定する。診断部１３により生成されたランキングデータを取得して、ランキングから故障であるか否かの判定を行う。判定は種々の基準にて行うことが可能である。例えばある時点でランキングＥ、Ｆが付与された場合には故障であるとの判定をすることができ、作業員を点検のため派遣することを検討するといった対応等を行うことができる。また例えばランキングＣ、Ｄに関しては故障の可能性が高いとの判定をすることができ、監視レベルを上げるため、信号状態取得部１２により信号状態を取得する頻度を高めるといった対応等を行うことができる。

故障判定の基準はランキングのある時点の値だけでなく、ランキングの推移に基づくものであってもよい。具体的には例えば過去３回のランキングがＣであった後にＤ、Ｅにランキングが移行した場合には経年劣化による故障であるとの推定を行うことが可能である。また前回信号状態を取得した際においてはランキングがＡであったものが今回はランキングＤに急落しているとする。この場合には経年劣化によるものでなく突発的な事態による通信環境の悪化が推定され、次回の信号状態取得のランキング如何により故障の判定を行うとして引き続き監視対象とする等の対応を取ることができる。

故障判定部１４は、上記故障であるとの判定に加え、故障との判定結果となった測定器の復旧を判定する。前回のランキングでＡからＥに急落した測定器があったとして、今回の信号状態のランキングはＢに回復した場合には一時的な事情（例えば降雨などの天候等）で通信環境が悪化していたということが推定でき、測定器が復旧したとの判定を実行することが可能である。

故障判定部１４における判定結果は後述する通知部１５に対して送られる。

故障予測部１６は、ランキングに基づいて、測定器の故障を予測する。故障にまだ至っていないものの、故障の予兆をランキングの推移等から捕捉するための処理を実行する。例えばランキングでＢが続いていた測定器がＣに移行した時には経年劣化による故障の予兆があるとの予測結果を出力する。予測結果は通知部１５に出力する。

通知部１５は、測定器が故障である旨の判定結果を通知する。また、通知部１５は、測定器が復旧した旨の判定結果を通知する。さらに通知部１５は、故障が予測されている旨の予測結果を通知する。通知の方法は、遠隔測定装置１０のディスプレイ等の表示出力デバイスにメッセージを表示する他、遠隔測定装置１０に接続された端末の表示出力デバイスにメッセージを表示する等が考えられる。また、Ｅ－Ｍａｉｌやメッセンジャーなどを介して通知を行ってもよい。

［動作の説明］
本実施形態の遠隔測定装置１０の動作の一例について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る遠隔測定装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

同装置が動作を開始すると、測定器からのデータを受信する（ステップＳ４０、Ｙ）。データを受信すると信号状態（例えば信号強度や誤り率）を取得する（ステップＳ４１）。次に、取得された信号状態（例えば信号強度や誤り率）を用いて通信品質をランキングする（ステップＳ４２）。その後、ランキングに基づいて測定器が故障中であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。判定の結果、測定器が故障中であるとの判定結果（Ｙ）となった場合には、故障の旨通知する（ステップＳ４４）。

判定の結果、測定器が故障中ではないとの判定結果（Ｎ）となった場合には、測定器の故障が予測されているか否かを判定する（ステップＳ４５）。測定器の故障が予測されている場合（Ｙ）には、故障が予測されている旨の通知を行う（ステップＳ４６）。測定器の故障が予測されていない場合（Ｎ）には測定器が復旧しているか否かを判定する（ステップＳ４７）。なおこの処理の前に故障している測定器が存在しているか否かを判定する処理が実行されてもよい。測定器が復旧している場合（Ｙ）には復旧の旨を通知する（ステップＳ４８）。測定器が復旧していない場合（Ｎ）には引き続き測定器からデータを受信する（ステップＳ４０）。通知（ステップＳ４４、ステップＳ４６、ステップＳ４８）後においては動作が終了（ステップＳ４９、Ｙ）するまで引き続き測定器からデータを受信する処理に戻る（ステップＳ４９、Ｎ）。

［ハードウエア構成］
遠隔測定装置１０は、情報処理装置（コンピュータ）により構成可能であり、図５に例示する構成を備える。例えば、遠隔測定装置１０は、内部バス５６により相互に接続される、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１、メモリ５２、入出力インタフェース５３及び通信手段である無線通信モジュール５４等を備える。無線通信モジュール５４にはアンテナ５５が接続されている。

但し、図５に示す構成は、遠隔測定装置１０のハードウエア構成を限定する趣旨ではない。遠隔測定装置１０は、図示しないハードウエアを含んでもよいし、必要に応じて入出力インタフェース５３を備えていなくともよい。また、遠隔測定装置１０に含まれるＣＰＵ等の数も図５の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のＣＰＵが遠隔測定装置１０に含まれていてもよい。

メモリ５２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、補助記憶装置（ハードディスク等）である。

入出力インタフェース５３は、図示しない表示装置や入力装置のインタフェースとなる手段である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力装置は、例えば、キーボードやマウス等のユーザ操作を受け付ける装置である。

遠隔測定装置１０の機能は、メモリ５２に格納された受信プログラム、信号状態取得プログラム、診断プログラム、故障判定プログラム、故障予測プログラム、通知プログラム、等といったプログラム群（処理モジュール）と、測定器からの測定データ、信号状態（信号強度の値と誤り率の値とを含む）、が含まれるデータ群により実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ５２に格納された各プログラムをＣＰＵ５１が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能を何らかのハードウエア、及び／又は、ソフトウエアで実行する手段があればよい。

［ハードウエアの動作］
遠隔測定装置１０は、動作を開始すると、受信プログラムがメモリ５２から呼び出され、ＣＰＵ５１で実行状態となる。同プログラムは測定器から送信された測定データを無線通信モジュール５４で受信する。

次に信号状態取得プログラムがメモリ５２から呼び出され、ＣＰＵ５１にて実行状態となる。同プログラムは無線通信モジュール５４における通信の状態を示す値を所定のタイミングで取得する。具体的にはＲＳＳＩやＦＥＲの値等を無線通信モジュール５４から取得する。同プログラムは遠隔測定装置１０の動作中は常に常駐し、通信状態を示す値を取得しメモリ５２へ格納する。

次に、診断プログラムがメモリ５２から呼び出され、ＣＰＵ５１にて実行状態となる。同プログラムは信号状態取得プログラムにより取得され、メモリ５２に格納された通信状態を示す値を取得する。同プログラムは取得された通信状態を示す値を所定のルールでランクを示す値に変換する。

次に、故障判定プログラムがメモリ５２から呼び出され、ＣＰＵ５１にて実行状態となる。同プログラムは診断プログラムにおいて変換されたランクを示す値を読み込み、所定のルールで故障判定を行う。故障判定の結果、故障であるとの判定結果が出力された場合には、通知プログラムをメモリ５２から呼び出し、ＣＰＵ５１にて実行状態とする。同プログラムは、故障であるとの判定結果を、ディスプレイ等の入出力インタフェース５３により出力する。なお、同プログラムは判定結果を無線通信モジュール５４や図示しないＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）等を介して他の端末に送信してもよい。

故障判定の結果、故障でないとの判定結果が出力された場合には、次に故障予測プログラムをメモリ５２から呼び出し、ＣＰＵ５１にて実行状態とする。同プログラムは、診断プログラムにおいて変換されたランクを示す値を所定のルールで判定を行い、故障が予測される状態か否かを判定する。故障予測判定の結果、故障が予測されるとの判定結果が得られた場合には、通知プログラムや入出力インタフェース５３等により判定結果を通知する。

故障が予測されないとの判定結果が得られた場合には、すでに実行状態となっている故障判定プログラムがすでに故障状態であった測定器が存在した場合に診断プログラムによるランクを示す値を用いて所定のルールにより故障が復旧したか否かの判断を行う。その結果、復旧したとの判定結果が得られた場合にはその旨の通知を通知プログラム等により通知する。復旧したとの判定結果が得られない場合には引き続き受信プログラムにより測定データを受信し、信号状態取得プログラムにより信号状態を示す値が取得される。

［効果の説明］
上記第１の実施形態に係る遠隔測定装置により、通信状態を示す値を取得し、通信状態をランキングすることが可能である。ランキングの推移により測定器の状態を判定することが可能である。具体的には測定器が故障あるいは故障が予測される状態であるかを判定により検出することが可能となる。これにより測定器自体に故障を診断する機能を有しなくても遠隔測定装置の側で測定器の故障又は故障に至る状態を発見することが可能である。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、複数の測定器２０－１ないし２０－ｎと、遠隔測定装置１０と、測定データを受信し格納するサーバ装置３０と、を含む遠隔測定システムについて説明する。図６は第２の実施形態に係る遠隔測定システムの構成の一例を示すブロック図である。

複数の測定器２０－１ないし２０－ｎは、測定部２１と、前記測定部で測定された測定データを遠隔測定装置１０に送信する送信部２２とをそれぞれ有する。

遠隔測定装置１０は、測定器２０－１ないし２０－ｎからの測定データを受信する受信部１１と、受信部１１にて測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得部１２と、信号状態に基づいて測定器２０－１ないし２０－ｎの故障を診断する診断部１３と、を有する。これら構成要素については上記で説明済みであるので記載は省略する。本実施形態の遠隔測定システムの遠隔測定装置１０は、さらに測定器２０－１ないし２０－ｎからの測定データをサーバ装置３０に対して送信する測定データ送信部１７を有する。

ここで本システムにおいて遠隔測定装置１０が複数含まれていてよい。複数の測定器２０－１ないし２０－ｎはグループ化されてグループ毎にそれぞれ複数の遠隔測定装置１０と接続されていてもよい。

測定部２１は測定器２０－１ないし２０－ｎにおいて対象を測定する。「対象」とは例えば電力量、ガス流量、水道水及び下水道水の流量などが含まれる。送信部２２は測定器２０－１ないし２０－ｎにおいて測定部２１にて測定された測定データを遠隔測定装置１０に対して送信する。

サーバ装置３０は、測定データ受信部３１と、測定データ格納部３２とを有する。測定データ受信部３１は、測定器２０からの測定データを、遠隔測定装置１０を介して受信する。測定データ格納部３２は、受信した測定データを記憶域に格納する。

サーバ装置３０は複数存在してもよい。この場合サーバ装置３０は受信した測定データをさらに上位のサーバ装置に対して送信してもよい。

また、遠隔測定装置１０は、測定器２０－１ないし２０－ｎの故障を診断した診断結果を、サーバ装置３０に送信して、サーバ装置３０にて参照できる構成であってもよい。

［効果の説明］
本実施形態の遠隔測定システムは、複数の測定器２０－１ないし２０－ｎに接続された遠隔測定装置１０が、それぞれの測定器から送信した測定データを受信し、その測定データの受信状態に基づいて測定器２０－１ないし２０－ｎが故障状態にあるか否かを診断することが可能である。これにより多数の測定器の故障を診断することが可能であり、低コストでシステムの運用が可能である。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では上記の遠隔測定装置及び遠隔測定システムに基づいた、スマートメータ検針システムについて説明する。図７は第３の実施形態のスマートメータ検針システムの構成を示すための概略図である。

スマートメータ検針システムの一例として、個々の家庭に取り付けた電力検針メータ１０６、１０８、１１０（測定器２０－１ないし２０－ｎに該当）からの電力検針データを無線技術で送信する手段を設ける無線子機Ａ、Ｂ、Ｃと、その無線子機からの電力検針メータの検針データを集約する集線装置１０２（遠隔測定装置１０に該当）によって実現されたシステムがある。集線装置１０２は無線子機Ａ、Ｂ、Ｃから集約された検針データを有線接続（例：光ファイバ網による通信）により上位検針サーバ１０１に送信する。

集線装置１０２は、無線通信機能を具備する無線通信部１０５（受信部１１に該当）と上位検針サーバ１０１（サーバ装置３０に該当）との有線通信機能を具備する有線接続部１０４の構成で実現する。集線装置１０２は、各々（無線通信データと有線通信データ）の通信方式の変換を行い、有線で接続された上位サーバシステム１０１に検針データを集約させる。

無線子機Ａ、Ｂ、Ｃは個々の家庭に取り付けた電力検針メータ１０６、１０８、１１０からの電力検針データを無線技術で送信する手段である。無線子機Ａ、Ｂ、Ｃは予め決められた時間に集線装置１０２に検針データを送信する機能を具備する。

集線装置１０２の無線通信を実現する無線通信部１０５は、この無線子機との通信品質（ＦＥＲ）と、電波強度（ＲＳＳＩ）の値を通信時毎に記憶する。集線装置１０２は、この通信品質と電波強度を各々の無線子機毎に数時間（例えば７２時間）記憶し、無線状態を常にそして長期間監視する。電波通信品質の無線状態が良い状態から、悪くなる度合をランク（良：Ａ～悪：Ｆ）付けることで、無線子機が、経年劣化等により、無線状態が悪い状態に変化していく過程を記録し監視する。

集線装置１０２は、無線子機Ａ、Ｂ、Ｃの無線状態が悪くなり、通信できないレベル（ＦＥＲ値、電波強度の劣化）になった場合は、上位検針サーバ１０１に対して、無線子機の無線部故障を知らせる“無線子機故障通知”を送信する。また、集線装置１０２が全ての無線子機の通信品質と電波強度を測定できない状態に陥った場合は、集線装置１０２の無線故障と判断し、上位サーバシステムに対して、“集線装置無線故障通知”を送信する（通知部１５の処理に該当）。

なお、電力検針メータ無線子機Ａが一時的に停電状態に陥った場合等、“無線子機故障通知”を上位サーバに送信してしまう場合が考えられるが、停電状況が一時的な事象であれば、無線子機との通信が復旧し、“無線部復旧通知”を送信することで、誤った故障通知を訂正できる。

集線装置１０２は、一定の間隔（例えば１時間）で無線子機Ａ、Ｂ、Ｃとの通信品質と、電波強度とを監視し、一定期間（例えば２４時間）の電波通信品質ランク（良：Ａ～悪：Ｆ）を決定する（診断部１３の処理に該当）。決定した電波通信品質ランクが前回の電波通信品質ランクと異なる場合は、“無線子機故障予兆通知”を送信し、電波通信品質ランクを通知する。電波通信品質ランクの悪化が一時的な事象であれば、翌日の電波通信品質ランクがもとの電波通信品質ランクＡに戻ることで、“無線子機故障予兆通知（ランクＡ）”を上位サーバに送信し、誤った故障予兆通知を訂正できる。電波通信品質ランクは、期間中の通信品質（ＦＥＲ）と、電波強度（ＲＳＳＩ）をそれぞれ平均し、図３の電波通信品質ランク表で換算してもよいし、各時間の通信品質（ＦＥＲ）と、電波強度（ＲＳＳＩ）を図３の電波通信品質ランク表で換算し、電波通信品質ランクの最頻値としてもよい。

次に、図８を参照しながら本実施形態のスマートメータ検針システムの構成について詳細に説明する。図８は本実施形態のスマートメータ検針システムの構成を説明するためのブロック図である。また、図９は通信品質データを説明するための図である。

通信品質データ部２０１は、前記電力検針メータ無線子機Ａ、Ｂ、Ｃ…Ｎ（Ｎは無線子機の数を示す自然数）とのＦＥＲ値とＲＳＳＩ値のデータを時間ごとに７２時間分のデータ管理（記録）を行う（図９参照）。前記通信品質データ部２０１のデータを通信品質管理部２０３は、図３に示した電波信品質ランク判定例に示す品質ランクに伴い、前記電力検針メータ無線子機Ａ、Ｂ、Ｃ…Ｎとの電波通信品質を管理する。

例えば、図９のＮ日の無線子機Ａは図３の電波通信品質ランク判定例により、電波通信品質ランクＡであったが、翌Ｎ＋１日には、同電波通信品質ランク判定例により、電波通信品質ランクＢに遷移した場合、集線装置１０２の通信品質管理部２０３が“無線子機故障予兆通知”を作成し、無線通信部１０５から有線接続部１０４を介して上位サーバに無線子機Ａの無線子機の故障予兆である“無線子機故障予兆通知（ランクＢ）”を送信する。

また、図９の電波通信品質データ例に示すようにＮ＋２日に無線子機Ａの電波通信品質がさらに劣化したことにより電波通信品質ランクＣに陥った場合、“無線子機故障予兆通知（ランクＣ）”を上位サーバに送信する。

また、電力検針メータ無線子機Ａが一時的に停電状態に陥った場合等、“無線子機故障通知”を上位サーバに送信してしまう場合が考えられるが、停電状況が一時的な事象であれば、無線子機との通信が復旧し、“無線部復旧通知”を送信することで、誤った故障通知を訂正できる。

［効果の説明］
本実施形態のスマートメータ検針システムは、電力検針メータ無線子機の電波通信品質を電波通信品質ランクを付与して長期間監視することにより、故障予兆、故障発生との区別を設け、完全に無線部の故障に至る前に通知することができる。電力検針メータ無線子機からの通信が完全に途絶える（無線部故障）前に、無線子機の取替を促すことで、スマートメータ検針システムの検針値欠落を未然に防ぐ機能を実現できる。また、故障に至る変化の経過を統計的に把握できることで、計画的かつ効果的な機器の取替ができるようになる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得るが、以下には限られな
い。
［形態１］
上述の第一の視点に係る遠隔測定装置のとおりである。
［形態２］
信号状態取得部は、前記信号状態として少なくとも信号強度と、信号の誤り率とを取得し、診断部は、信号強度と、誤り率とを用いて測定器の故障を診断する、好ましくは形態１の遠隔測定装置。
［形態３］
診断部は、信号強度と、誤り率とを用いて通信品質をランキングする、好ましくは形態２の遠隔測定装置。
［形態４］
ランキングに基づいて、測定器の故障を判定する故障判定部と、測定器が故障である旨の判定結果を通知する通知部と、を有する好ましくは形態３の遠隔測定装置。
［形態５］
故障判定部はさらに、故障との判定結果となった測定器の復旧を判定し、通知部は測定器が復旧した旨の判定結果を通知する、好ましくは形態４の遠隔測定装置。
［形態６］
ランキングに基づいて、測定器の故障を予測する故障予測部と、をさらに有し、通知部は故障が予測されている旨の予測結果を通知する、好ましくは形態４又は５の遠隔測定装置。
［形態７］
上述の第二の視点に係る遠隔測定システムのとおりである。
［形態８］
複数の測定器と、受信部は前記複数の測定器からの測定データを受信し、測定データをサーバ装置に送信する測定データ送信部と、をさらに有する遠隔測定装置と、測定データを受信する測定データ受信部と、受信した測定データを記憶域に格納する測定データ格納部と、を有するサーバ装置と、を含む好ましくは形態７の遠隔測定システム。
［形態９］
上述の第三の視点に係る遠隔測定方法のとおりである。
［形態１０］
上述の第四の視点に係るプログラムのとおりである。
なお、形態９及び形態１０は、形態１と同様に、形態２～形態６に展開することが可能である。

なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択（部分的削除を含む）が可能である。すなわち、本発明は、特許請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１０ 遠隔測定装置
１１ 受信部
１２ 信号状態取得部
１３ 診断部
１４ 故障判定部
１５ 通知部
１６ 故障予測部
１７ 測定データ送信部
２０、２０－１～２０－ｎ 測定器
２１ 測定部
２２ 送信部
３０ サーバ装置
３１ 測定データ受信部
３２ 測定データ格納部
５１ ＣＰＵ
５２ メモリ
５３ 入出力インタフェース
５４ 無線通信モジュール
５５ アンテナ
５６ 内部バス
１０１ 上位サーバシステム
１０２ 集線装置
１０３ ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）
１０４ 有線接続部（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）
１０５ 無線通信部
１０６、１０８、１１０ 電力検針メータ
１０７、１０９、１１１ 記憶装置
２０１、２０２ 通信品質データ部
２０３、２０４ 通信品質管理部

Claims (9)

1. 測定器からの測定データを受信する受信部と、
   前記受信部にて前記測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得部と、
   前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する診断部と、
   を有し、
   前記信号状態取得部は、前記信号状態として少なくとも信号強度と、信号の誤り率とを取得し、
   前記診断部は、前記信号強度と、前記誤り率とを用いて前記測定器の故障を診断する、
   遠隔測定装置。
2. 前記診断部は、前記信号強度と、前記誤り率とを用いて通信品質をランキングする、請求項１の遠隔測定装置。
3. 前記ランキングに基づいて、前記測定器の故障を判定する故障判定部と、
   前記測定器が故障である旨の判定結果を通知する通知部と、
   を有する請求項２の遠隔測定装置。
4. 前記故障判定部はさらに、故障との判定結果となった前記測定器の復旧を判定し、
   前記通知部は前記測定器が復旧した旨の判定結果を通知する、
   請求項３の遠隔測定装置。
5. 前記ランキングに基づいて、前記測定器の故障を予測する故障予測部と、
   をさらに有し、
   前記通知部は故障が予測されている旨の予測結果を通知する、
   請求項３又は４の遠隔測定装置。
6. 対象を測定する測定部と、
   前記測定部で測定された測定データを送信する送信部と、
   を有する測定器と、
   前記測定器からの前記測定データを受信する受信部と、
   前記受信部にて前記測定データを受信した際の信号状態を取得する信号状態取得部と、
   前記信号状態に基づいて前記測定器の故障を診断する診断部と、
   を有し、
   前記信号状態取得部は、前記信号状態として少なくとも信号強度と、信号の誤り率とを取得し、
   前記診断部は、前記信号強度と、前記誤り率とを用いて前記測定器の故障を診断する、
   遠隔測定装置と、
   を含む遠隔測定システム。
7. 複数の前記測定器と、
   前記受信部は前記複数の測定器からの前記測定データを受信し、
   前記測定データを後記サーバ装置に送信する測定データ送信部と、
   をさらに有する遠隔測定装置と、
   前記測定データを受信する測定データ受信部と、
   受信した前記測定データを記憶域に格納する測定データ格納部と、
   を有するサーバ装置と、
   を含む請求項６の遠隔測定システム。
8. 測定器からの測定データを受信する受信ステップと、
   前記測定データを受信した際の信号状態として少なくとも信号強度と、信号の誤り率とを取得する信号状態取得ステップと、
   前記信号強度と、前記誤り率とを用いて前記測定器の故障を診断する故障診断ステップと、
   を有する遠隔測定方法。
9. 測定器からの測定データを受信する処理と、
   前記測定データを受信した際の信号状態として少なくとも信号強度と、信号の誤り率とを取得する処理と、
   前記信号強度と、前記誤り率とを用いて前記測定器の故障を診断する処理と、
   をコンピュータで実行させるためのプログラム。

Images