JP7519261B2 - 通信障害補完装置を備えた無線検針システム - Google Patents

Description

本発明は、ガス、水、電気等の需要家宅に設置されたメータの検針等を行うために、無線基地局を経由する無線通信回線を介して、メータに接続された無線通信機との間で通信を行う無線検針システムに関する。更に詳しくは、無線基地局の通信障害の発生に迅速かつ的確に対応できる通信障害補完装置を備えた無線検針システムに関する。

ガス等の自動検針システムとして、一般通信回線を介して、各需要家宅に設置されているガスメータとの間で通信を行い、検針、監視等を行う無線検針システムが知られている（特許文献１）。このような無線検針システムでは、各需要家宅に設置されるガスメータに無線通信機を内蔵あるいは外付けし、無線通信機能を備えた管理サーバとの間で定期的に通信を行って、検針情報が管理サーバに収集される。

無線通信機の通信感度が悪い場合、無線通信機の電池電源の残量が少なくなり電源電圧が低下した場合などにおいては、通信障害が発生し、管理サーバの側で検針等を行うことができないことがある。特許文献２には、メータに接続された無線子機と無線親機との間で無線通信を行う無線検針システムにおいて、無線子機の電界強度を測定し、通信障害の原因を特定できるようにしている。

特開２０１９－２８７０５号公報 特開２０１０－１５４８６号公報

ここで、通信障害は各種の原因で発生する可能性があり、通信障害により一時的に検針不可の状態が発生したとしても、次の定期検針の時点では回復している場合もある。無線基地局を経由する携帯電話回線を介して無線検針システムを構築する場合において、一時的な通信障害は、無線基地局の側の通信障害が原因となって発生する場合もある。また、無線基地局の側において、機器の交換作業、保守点検作業等によって一時的に通信が遮断される場合もある。通信回線の側が原因となる通信障害の場合には、通信障害の内容によっては復旧に時間が掛かり、検針を行えない期間が長くなる可能性もある。

従来の無線検針システムにおいては、通信回線側に起因する通信障害については着目されていない。通信障害の原因が、無線通信機の側にあるのか、通信回線の側にあるのかを迅速に特定できない。このため、担当作業員が、通信のできない無線通信機の設置場所まで出向き、無線通信機を確認するなどの作業が必要であり、通信障害の原因の判明に時間を要し、迅速かつ的確に通信障害の対策をとることができないという課題がある。

本発明の目的は、このような点に鑑みて、無線通信回線を利用して検針等を行う無線検針システムにおける通信障害の原因を的確かつ迅速に判別できるようにすることにある。

上記の課題を解決するために、本発明の無線検針システムは、
ガス、水または電気の需要家宅に設置される無線通信機および当該無線通信機に接続された電子式のメータと、
前記メータのそれぞれの検針を行うために、無線基地局を経由する無線通信回線を介して、前記無線通信機のそれぞれとの間で通信を行う無線通信部を備えた集中監視装置と、
通信障害補完装置と、
を備えており、
前記通信障害補完装置は、
前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の発生に関する情報を取得する障害情報取込部と、
取得した前記通信障害に関する情報に基づき、前記通信障害が発生している前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、障害エリア内無線通信機として抽出する障害エリア内無線通信機抽出部と、
前記障害エリア内無線通信機のうち、前記無線通信部によって通信を行うことができなかった前記無線通信機を、障害発生無線通信機として抽出する障害発生無線通信機抽出部と、
前記無線基地局の前記通信障害に関する情報および前記障害発生無線通信機に関する情報を出力（画面表示等）あるいは外部（集中監視装置、担当者通信端末等）に通報する障害情報通報部と、
を備えていることを特徴としている。

本発明の無線検針システムの通信障害補完装置は、無線基地局を運営する通信キャリアの側から無線基地局に関する通信障害に関する情報を取得する。例えば、通信キャリアの側で提供するメール配信機能を利用して通信障害に関するメール配信を受ける。あるいは、通信キャリアのホームページに掲載される工事、メンテナンスに関する情報を検索して取り込む。取得した通信障害に関する情報に基づき、無線基地局の通信障害が原因となって通信障害が発生する可能性のある無線通信機が、障害エリア内無線通信機として抽出され、この中から、実際に通信障害が発生している障害発生無線通信機が抽出される。抽出された障害発生無線通信機に関する情報は、照会画面上において確認でき、あるいは、担当部署の通信端末にメール等の形態で通知される。これにより、通信障害の原因が、無線基地局側の通信障害あるいは工事、メンテナンスによる通信遮断であることが分かる。

また、本発明の通信障害補完装置は、
前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の復旧に関する情報を取得する通信障害復旧情報取込部と、
取得した前記通信障害の復旧に関する情報に基づき、前記通信障害が復旧した前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、復旧エリア内無線通信機として抽出する復旧エリア内無線通信機抽出部と、
前記復旧エリア内無線通信機のうち、前記障害発生無線通信機として抽出されていた前記無線通信機を、障害復旧無線通信機として抽出する障害復旧無線通信機抽出部と、
前記無線基地局の前記通信障害の復旧に関する情報および前記障害復旧無線通信機に関する情報を出力あるいは外部に通報する障害回復情報通報部と、
を備えている。

通信障害が無線基地局側に原因がある場合に、無線基地局側の復旧によって通信障害が解消したことを迅速に確認できる。これに基づき、集中監視装置の側では、直ちに、無線通信機を介して、不足しているメータの検針情報などを取得できる。また、需要家宅のガス供給源がＬＰガスボンベなどの場合には、通信障害の復旧時期と、通信障害が発生する直前に取得した検針情報とに基づき、ガス切れ等に対して適切な対応をとることができる。

本発明を適用した無線検針システムの概略構成図である。 無線検針システムの通信障害補完装置の動作を中心に示す動作説明図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用したＬＰガスの無線検針システムの実施の形態を説明する。以下に述べる実施の形態は本発明の一例を示すものであり、本発明を実施の形態の構成に限定することを意図したものではない。例えば、本発明は、水道、ガス等の無線検針システムにも同様に適用できる。

ＬＰガスの無線検針システム１は、ガスの需要家宅２に設置される電子式のガスメータ３および無線通信機４を備えた需要家宅装置と、各需要家宅２のガスメータ３の検針情報の読み込み・ガス使用状況の監視等を行うためにクラウドサーバとして構築された集中監視装置５とを備えている。集中監視装置５は、各ガス事業者から管理を委託された管理会社によって運営される。ガス事業者は、ＰＣ、サーバ等のガス事業者端末６を介して、集中監視装置５との間で通信を行い、各種の情報の送受を行う。

需要家宅２のガスメータ３は通信用のケーブルを介して無線通信機４に接続されている。無線通信機４は、制御部４１と、通信部４２と、電池電源４３とを備えている。通信部４２は、ガスメータ３との間では電文通信を行い、集中監視装置５との間では無線通信を行う。制御部４１は電池電源４３の電池電圧を測定する測定機能および通信部４２の無線通信の電界強度を測定する測定機能を備えている。

集中監視装置５は、各無線基地局７を経由する無線通信回線８、例えばＬＴＥ通信回線を介して、各需要家宅２の無線通信機４との間で通信を行い、ガスメータ３の検針情報等を、無線通信機４を介して、定期的に取り込む。また、無線通信機４を介して、ガスメータ３に内蔵されている遮断弁を遠隔操作してガス供給の開始、ガス遮断などの遠隔操作を行う。さらに、集中監視装置５は、管理会社に設置されたローカルサーバとして構築された通信障害補完装置９との間で通信を行い、各種の情報の送受を行う。

通信障害補完装置９は、集中監視装置５からの情報と、無線通信回線８を提供する通信キャリア１０の側から、ＰＣ、サーバ等の通信キャリア端末１１等を介して提供される情報とに基づき、無線通信回線８の側の通信障害に起因する未検針状態の発生等に対処するための補完動作を行う。通信障害補完装置９は、各需要家宅２のガスメータ３、無線通信機４の保守点検等を行う管理会社の担当部署に設置されるＰＣ、携帯用通信端末等の担当者端末１２と通信を行い、通信障害情報などを、担当者端末１２を介して、各担当者に通知する。

更に詳しく説明すると、集中監視装置５は、制御部５１、通信部５２およびデータベース５３を備えている。制御部５１は、制御プログラムを実行することにより、メータ情報取得部５４、未検針・電界情報抽出部５５等として機能する。

メータ情報取得部５４は、定期的に（たとえば、毎日決まった時刻に）、通信部５２、無線通信回線８を介して、各需要家宅２の無線通信機４と通信を行い、ガスメータ３の検針情報、セキュリティ情報を含むメータ情報を取得する。セキュリティ情報には、無線通信機４の電源である電池電圧値、無線通信機４の通信部の電界強度を含む無線通信機情報等が含まれている。これらの情報は、需要家宅２の識別情報（例えば、メータ製造番号、無線通信機識別番号）と共に取得される。取得された各種情報は、データベース５３に各需要家宅２と対応付けした形態で登録される。

未検針・電界情報抽出部５５は、データベース５３に蓄積される各需要家宅２の検針情報等に基づき、定期的に（例えば、毎日決まった時刻に）、検針できなかった需要家宅２、すなわち、通信できなかった無線通信機４が設置されている需要家宅２を抽出し、抽出データから、未検針リストを作成する。同様に、データベース５３の蓄積情報に基づき、電池電圧が低下した無線通信機４が設置されている需要家宅２を抽出し、電池電圧降下リストを作成する。電池電圧の低下は、前回の値（予め定めた日数だけ前の日の値）と比較して所定値以上低下した場合、または、電池電圧が設定値を下回った場合に検出される。また、データベース５３の蓄積情報に基づき、電界強度が低下した無線通信機４が配置されている需要家宅２を抽出し、電界強度低下リストを作成する。電界強度の低下は、電界強度の値が予め設定した設定値（ｄＢｍ）以下の場合、無線通信機４の設置時との差が所定の値（ｄＢｍ）以上の場合に検出される。障害情報リスト５６（未検針リスト、電池電圧降下リスト、電界強度低下リスト）は、通信部５２を介して、通信障害補完装置９に提供される。

通信障害補完装置９は、制御部９１、通信部９２、データベース９３、入力部９４、表示部９５等を備えている。制御部９１は、制御プログラムを実行することにより、障害・復旧情報取込部９６、障害・復旧情報照会部９７、障害・復旧情報通報部９８等として機能する。

障害・復旧情報取込部９６は、通信部９２を介して、集中監視装置５の側から、需要家宅２の無線通信機４の側の障害状態を示す障害情報リスト（未検針リスト、電池電圧降下リスト、電界強度低下リスト）を取り込む。また、通信キャリア１０の側から、通信キャリア端末１１等を介して、基地局障害情報、工事・メンテナンス情報を取得する。例えば、障害・復旧情報取込部９６は、通信キャリア１０によって提供される配信メールサービスを利用して、無線基地局の通信障害に関する情報（通信障害の発生および通信障害の復旧に関する情報）を受け取る。取得された需要家宅２の無線通信機４の障害状態（電圧降下、電界強度低下等）、および、無線基地局の側の通信障害の発生、復旧に関する情報は、データベース９３に蓄積される。

無線基地局７の通信障害発生の情報には、例えば、無線基地局７の休止情報（地域、発生時刻、復旧予定時刻等）、無線基地局７の故障情報（地域、発生時刻、復旧予定時刻等）が含まれる。無線基地局７の通信障害復旧の情報には、復旧した無線基地局７に関する情報（地域、復旧時刻等）が含まれる。また、工事・メンテナンス情報には、対象となる無線基地局、通信遮断期間、通信再開予定時刻などに関する情報が含まれる。工事・メンテナンス情報は、例えば、通信キャリア１０によって運営されるインターネット上のウエブサイトに掲載されるので、ウエブサイトを手動あるいは機械的に閲覧して、取得する。

通信障害補完装置９の制御部９１は、取得した無線基地局７の通信障害の発生に関する情報に基づき、通信障害が発生している無線基地局７の対象エリアＡ内に位置する無線通信機４を、障害エリア内無線通信機として抽出する障害エリア内無線通信機抽出部１０１として機能する。また、障害エリア内無線通信機のうち、通信を行うことができなかった無線通信機４を、障害発生無線通信機として抽出する障害発生無線通信機抽出部１０２として機能する。さらに、取得した通信障害の復旧に関する情報に基づき、通信障害が復旧した無線基地局７の対象エリア内に位置する無線通信機４を、復旧エリア内無線通信機として抽出する復旧エリア内無線通信機抽出部１０３として機能する。また、復旧エリア内無線通信機のうち、障害発生無線通信機として抽出されていた無線通信機４を、障害復旧無線通信機として抽出する障害復旧無線通信機抽出部１０４として機能する。

無線通信機４の障害情報リスト（未検針、電圧降下、電界強度低下等）、および、無線基地局７の通信障害の発生、復旧に関する情報は、担当者等による入力部９４からの指令に基づき、障害・復旧情報照会部９７によって、所定のフォーマットで、表示部９５に照会画面として表示される。また、障害・復旧情報通報部９８によって、障害情報メールが担当者端末１２に送信される。担当者端末１２を介して障害情報メールを受け取った担当者は、通信障害の発生、発生の原因が無線基地局７に起因するものであるか、無線通信機４に起因するものであるかなどを知ることができる。例えば、電池電圧降下、電界強度低下等の無線通信機自体に障害が発生している場合には、当該無線通信機４が設置されている需要家宅２に出向き、電池交換、設置場所・向きの変更などの作業を行って、障害を除去できる。

一方、通信障害補完装置９の障害・復旧情報通報部９８は、データベース９３の無線基地局の障害の復旧情報が更新され、障害復旧無線通信機が抽出されると、これらの情報を、通信部９２を介して、集中監視装置５に通報する。

集中監視装置５のメータ情報取得部５４においては、無線基地局７の障害復旧に関する情報および障害復旧無線通信機に関する情報を受け取ると、障害復旧無線通信機に対する通信を行い、当該無線通信機から検針情報等のセンターロードを行う。取得した検針情報およびセキュリティ情報に基づき、例えば、ガス切れ等の弊害が発生しないように、対応することができる。

次に、図２は、無線検針システム１における集中監視装置５（クラウドサーバ）および通信障害補完装置９（ローカルサーバ）によって実行される通信障害対応動作を示す概略説明図である。図２を参照して、通信障害対応動作の概要を説明する。

ます、集中監視装置５において、データベース５３に登録された各需要家宅２のメータ情報および無線通信機情報にもとづき、障害情報リスト５６（未検針リスト、電池電圧降下リスト、電界強度降下リスト）が作成され、通信障害補完装置９に提供される（ＳＴ１）。

通信障害補完装置９では、集中監視装置５から障害情報リスト５６を取得すると共に、通信キャリア１０の側から、通信キャリア端末１１等を介して、メール配信その他の手段により、無線基地局７の障害の発生、障害の復旧、工事・メンテナンスに関する情報を取得する（ＳＴ２）。

これらの取得情報は、入力操作に応じて、表示部９５において、所定のフォーマットで照会画面として表示される（ＳＴ３）。また、通信障害補完装置９から、担当者端末１２を介して、担当者にメール通知される（ＳＴ４）。

また、障害が発生していた無線基地局７が復旧した旨の復旧に関する情報が取り込まれてデータベース９３が更新されると、障害・復旧情報通報部９８は、復旧により通信が可能になった無線通信機の番号を含む復旧情報を、通信障害補完装置９の側から、集中監視装置５に通報する（ＳＴ５）。

集中監視装置５のメータ情報取得部５４は、復旧情報を受け取ると、復旧により通信が可能となった無線通信機４と通信を行い、メータ情報（検針情報およびセキュリティ情報）を取得する（ＳＴ６）。取得した情報を用いて、データベース５３が更新される。

以上説明したように、通信障害補完装置９は、通信キャリア１０から提供される無線基地局７の障害の発生、障害の復旧、工事・メンテナンスに関する情報を取得し、この情報と、集中監視装置５から取得する障害情報リスト（未検針リスト、電池電圧降下リスト、電界強度降下リスト）とに基づいて、無線基地局７の通信障害に起因して通信ができなくなっている無線通信機４を抽出できる。この抽出結果に基づき、担当者などは、通信障害が発生している無線通信機４の原因が、無線基地局７の通信障害、工事・メンテナンスによる通信遮断であることを知ることができる。また、無線基地局７が復旧した後は、直ちに、通信ができなく未検針状態にあった需要家宅２の無線通信機４と通信を行ってメータ情報を取得できる。よって、ガス切れなどの弊害の発生を未然に防止できる。

なお、上記の実施の形態では、集中監視装置をクラウドサーバとして構築し、通信障害補完装置をローカルサーバとして構築している。例えば、集中監視装置に通信障害補完装置を組み込むことも勿論可能である。また、通信障害補完装置の機能の一部を集中監視装置の側で行うようにすることも可能である。

１ 無線検針システム
２ 需要家宅
３ ガスメータ
４ 無線通信機
５ 集中監視装置
６ ガス事業者端末
７ 無線基地局
８ 無線通信回線
９ 通信障害補完装置
１０ 通信キャリア
１１ 通信キャリア端末
１２ 担当者端末
４１ 制御部
４２ 通信部
４３ 電池電源
５１ 制御部
５２ 通信部
５３ データベース
５４ メータ情報取得部
５５ 未検針・電界情報抽出部
５６ 障害情報リスト
９１ 制御部
９２ 通信部
９３ データベース
９４ 入力部
９５ 表示部
９６ 障害・復旧情報取込部
９７ 障害・復旧情報照会部
９８ 障害・復旧情報通報部
１０１ 障害エリア内無線通信機抽出部
１０２ 障害発生無線通信機抽出部
１０３ 復旧エリア内無線通信機抽出部
１０４ 障害復旧無線通信機抽出部
Ａ 対象エリア

Claims (7)

1. ガス、水または電気の需要家宅に設置される無線通信機および当該無線通信機に接続された電子式のメータと、
   前記メータの検針を行うために、無線基地局を経由する無線通信回線を介して、前記無線通信機のそれぞれとの間で通信を行う無線通信部を備えた集中監視装置と、
   通信障害補完装置と、
   を備えており、
   前記通信障害補完装置は、
   前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の発生に関する情報を取得する障害情報取込部と、
   取得した前記通信障害の発生に関する情報に基づき、前記通信障害が発生している前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、障害エリア内無線通信機として抽出する障害エリア内無線通信機抽出部と、
   前記障害エリア内無線通信機のうち、前記無線通信部によって通信を行うことができなかった前記無線通信機を、障害発生無線通信機として抽出する障害発生無線通信機抽出部と、
   前記無線基地局の前記通信障害に関する情報および前記障害発生無線通信機に関する情報を所定の通報先に通報する障害情報通報部と、
   を備えていることを特徴とする無線検針システム。
2. 請求項１に記載の無線検針システムにおいて、
   前記通信障害補完装置は、
   前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の復旧に関する情報を取得する復旧情報取込部と、
   取得した前記通信障害の復旧に関する情報に基づき、前記通信障害が復旧した前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、復旧エリア内無線通信機として抽出する復旧エリア内無線通信機抽出部と、
   前記復旧エリア内無線通信機のうち、前記障害発生無線通信機として抽出されていた前記無線通信機を、障害復旧無線通信機として抽出する障害復旧無線通信機抽出部と、
   前記無線基地局の前記通信障害の復旧に関する情報および前記障害復旧無線通信機に関する情報を、前記集中監視装置に通報する復旧情報通報部と、
   を備えている無線検針システム。
3. 請求項２に記載の無線検針システムにおいて、
   前記集中監視装置は、
   前記無線通信機のそれぞれと定期的に通信を行って、前記メータのそれぞれの検針情報を含むメータ情報を取得するメータ情報取得部と、
   通信ができずに、前記メータ情報取得部が検針情報を取得できなかった前記メータを未検針メータとして抽出する未検針抽出部と、
   を備えており、
   前記集中監視装置が、前記通信障害補完装置の前記復旧情報通報部から前記無線基地局の前記通信障害の復旧に関する情報および前記障害復旧無線通信機に関する情報を受け取ると、前記メータ情報取得部は、前記障害復旧無線通信機と通信を行って、検針情報を含むメータ情報を取得する無線検針システム。
4. ガス、水、電気等の需要家宅に設置されたメータの検針等を行うために、無線基地局を経由する無線通信回線を介して、メータに接続された無線通信機との間で通信を行う無線通信部を備えた無線検針システムにおける前記無線基地局の通信障害の発生に対応する通信障害補完方法であって、
   前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の発生に関する情報を取得する障害情報取込工程と、
   取得した前記通信障害の発生に関する情報に基づき、前記通信障害が発生している前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、障害エリア内無線通信機として抽出する障害エリア内無線通信機抽出工程と、
   前記障害エリア内無線通信機のうち、前記無線通信部によって通信を行うことができなかった前記無線通信機を、障害発生無線通信機として抽出する障害発生無線通信機抽出工程と、
   前記無線基地局の前記通信障害に関する情報および前記障害発生無線通信機に関する情報を所定の通報先に通報する障害情報通報工程と、
   を含むことを特徴とする無線検針システムの通信障害補完方法。
5. 請求項４に記載の無線検針システムの通信障害補完方法において、
   前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の復旧に関する情報を取得する復旧情報取込工程と、
   取得した前記通信障害の復旧に関する情報に基づき、前記通信障害が復旧した前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、復旧エリア内無線通信機として抽出する復旧エリア内無線通信機抽出工程と、
   前記復旧エリア内無線通信機のうち、前記障害発生無線通信機として抽出されていた前記無線通信機を、障害復旧無線通信機として抽出する障害復旧無線通信機抽出工程と、
   前記無線通信機を介して前記障害復旧無線通信機と通信を行って、前記メータの検針情報を含むメータ情報を取得するメータ情報取得工程と、
   を含む無線検針システムの通信障害補完方法。
6. 請求項４に記載の無線検針システムの通信障害補完方法をコンピュータに実行させるための通信障害補完用コンピュータプログラムであって、
   前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の発生に関する情報を取得する障害情報取込工程と、
   取得した前記通信障害の発生に関する情報に基づき、前記通信障害が発生している前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、障害エリア内無線通信機として抽出する障害エリア内無線通信機抽出工程と、
   前記障害エリア内無線通信機のうち、前記無線通信部によって通信を行うことができなかった前記無線通信機を、障害発生無線通信機として抽出する障害発生無線通信機抽出工程と、
   前記無線基地局の前記通信障害に関する情報および前記障害発生無線通信機に関する情報を所定の通報先に通報する障害情報通報工程と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする無線検針システムの通信障害補完用コンピュータプログラム。
7. 請求項６に記載の無線検針システムの通信障害補完用コンピュータプログラムにおいて、更に、
   前記無線基地局を運営する通信キャリアの側から、前記無線基地局の通信障害の復旧に関する情報を取得する復旧情報取込工程と、
   取得した前記通信障害の復旧に関する情報に基づき、前記通信障害が復旧した前記無線基地局の対象エリア内に位置する前記無線通信機を、復旧エリア内無線通信機として抽出する復旧エリア内無線通信機抽出工程と、
   前記復旧エリア内無線通信機のうち、前記障害発生無線通信機として抽出されていた前記無線通信機を、障害復旧無線通信機として抽出する障害復旧無線通信機抽出工程と、
   前記無線通信機を介して前記障害復旧無線通信機と通信を行って、前記メータの検針情報を含むメータ情報を取得するメータ情報取得工程と、
   をコンピュータに実行させる無線検針システムの通信障害補完用コンピュータプログラム。

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