JPH11503851A

JPH11503851A - 計測システム

Info

Publication number: JPH11503851A
Application number: JP9528524A
Authority: JP
Inventors: スティーヴンジェイレイグル; ロバートエイヘイズ; クリストファーエスキング; ラーシュエムジョンソン
Original assignee: セルネットデータシステムズインコーポレイテッド
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1999-03-30
Also published as: AU1752997A; US6492910B1; KR19980703661A; MX9707687A; AU722231B2; BR9702088A; EP0819293A4; WO1997029466A1; US6195018B1; EP0819293A1; NZ328823A

Abstract

(57)【要約】計測システム（１０）は、多数の計器（２０ａ−２０ｋ）を伴う測定レベル（１２）と多数のコレクタ（２２ａ−２２ｃ）を伴う収集レベル（１４）を提供する。各々の計器（図２）は、電気消費量といったようなパラメータを定期的に測定し、測定情報を記憶する。各計器（図２）は無線信号（２４）によりコレクタ（図８）に対してその記憶された測定情報を定期的に伝送する。コレクタ(２２ａ−２２ｃ)は、１つの伝送（２４）を受理した時点で、どの計器（２０ａ−２０ｋ）が伝送（２４）を行ったかを決定し、次に未処理の測定情報を抽出する。次にコレクタ（図８）は測定情報を処理して、例えば負荷プロファイル（図１３）、使用時刻プロファイル（図１４Ａ及び１４Ｂ）又は、需要プロファイル（図１５ａ及び１５Ｂ）を生成する。コレクタ（図８）は、紛失した伝送(２４)及び電源故障を補償することができる。各計器（２０ａ−２０ｋ）についての計測された関数は、コレクタ（２２ａ−２２ｃ）から監視ステーション（２６）まで伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】計測システム発明の背景本発明は、計測システム、特に無線通信を用いた分数型計測システムに関する。計測は、１つのパラメータの多数の場所での定期的測定である。例えば、公益事業者は、家庭が消費した天然ガス、電気及び水を計測する。計測システムからのデータ収集は通常、個々の計器の物理的検針により行なわれる。例えば、住宅部域内では、電力会社は、電力消費量を測定するため回転ディスクを伴う電気機械式計器を使用する。電力会社は、約１カ月に１度計器測定値を記録するため「検針係」を送る。天然ガス及び水の計測も同様の要領で扱われる。公益事業者は往々にして異なる時刻には異なる料金を請求することを望む。例えば電力会社は、朝や夕方といったピーク消費時刻にはより高い料金を請求したいと考えるかもしれない。さらに電力会社は、消費者が特定の時間内に一定の限界を超えた場合にペナルティを課すことを望む可能性もある。残念なことに、電気機械式計器は、検針時点での累積電気消費量しか示さないことから、この目標を達成させてはくれない。検針時点でのパラメータの履歴についての情報例えば累積合計以外の何かを提供する一般的能力はプロファイリングされた計測と呼ばれる。プロファイリングされた計測を提供するためには２つの基本的アプローチが使用されてきた。１つのアプローチは、後日物理的検針により収集するためペーパー、磁気テープ又はコンピュータメモリ上に計器測定値を記録することである。もう１つのアプローチは、マイクロプロセッサ、クロック及びメモリーを含むより複雑な計器を用いることである。マイクロプロセッサは、内部クロックに応じて選択されたレジスタを増分するべく特定の請求予定表によって予めプログラミングされている。ここでも又、レジスタの中味は物理的検針により収集される。残念なことに、これらの複雑な計器は高価でしかも信頼性が低い。特に電源故障の発生後、クロックと実時間にずれが生じ、正しくないレジスタが増分される可能性がある。電気機械式計器のもう１つの問題点は、「検針係」による物理的検針によって計器測定値を集める必要があるということにある。計器の物理的検針は高くつくものである。計測情報を電子的に伝送するための自動化されたシステムは、多大なコスト節約を提供することができるだろう。しかしながら住宅地域では何万、何十万もの計器が存在する可能性がある。コンピュータを使用した場合でさえ、中央コンピュータシステムによる何万個もの計器の同時監視は困難である。発明の要約一般に、一つの形態においては、本発明は、多数の遠隔計測装置及び多数の収集装置をもつ計測システムを提供している。収集装置の数は遠隔測定装置の数よりも少ない。遠隔測定装置は、測定値を生成するべくパラメータを測定するセンサ、測定値を記憶するために設定されたメモリー及び伝送時刻で収集装置に記憶された測定値を伝送するための送信機を含んでいる。各々の測定値は、複数の異なる伝送時刻で伝送される。収集装置は、遠隔測定装置から伝送を受理するための受信機、伝送から測定値を抽出し、その測定値を解析してパラメータの計測された関数を生成するためのプロセッサ及び監視ステーションに対して計測された関数を伝送するための送信機を含んでいる。計測システムのセンサーは、１つの値を記憶するためのカウンタ、トリガー信号を受理した時点でカウンタを増分するための手段及び遠隔測定装置メモリー内のパルスカウンタからの値を記憶し各々の測定時刻でパルスカウンタをリセットするための手段を含んでいると考えられる。遠隔測定装置メモリーは１８の測定値を記憶することができ、古い測定値を廃棄しながら新しい測定値を記憶することができる。遠隔測定装置は、測定時刻をその満了時点でトリガーするべく、２ .５分といった設定された時間間隔についての測定タイマーを含んでいてよい。電源故障が測定をトリガーすることができる。遠隔測定装置は、シーケンスカウンタを記憶、増分し、電源故障を検出できる。収集装置メモリーは、各々１つの遠隔測定装置を表わす複数のオブジェクトを記憶するように設定されていてよい。各々の収集装置は、各伝送についての受理時刻を決定し記憶するための手段が内含されていてよい。計測関数としては、負荷プロファイル、使用時刻プロファイル又は需要プロファイルが考えられる。パラメータとしては、電力、流体流量、電圧、電流、温度、圧力又は湿度が考えられる。一般に、もう１つの形態において、本発明は、１つの計測方法を提供する。測定値を生成するべく遠隔測定装置を用いてパラメータが測定され、遠隔測定装置の中に複数の測定値が記憶される。測定値は伝送時刻に収集装置に伝送される。測定値は伝送から抽出され、そのパラメータの計測された関数を生成するべく解析される。計測された関数は監視ステーションに伝送される。本発明の利点としては以下のことが挙げられる。すなわち、計測システムは、個々の計器を物理的に検針することなくプロファイリングされた計測を提供でき、情報を伝送するのに無線通信を使用する。さらに、計測システムは、費用有効性が高く、信頼性も高く、電源故障に対する耐性をもち、さまざまな利用分野にとって受容できるものである。本発明のさらなる目的及び利点は、以下の記述の中で規定されており、部分的にはこの記述から明白となるか又は本発明の実践によって学ぶことができる。本発明の目的及び利点は、クレームで特に指摘されている手段及び組合せを用いて実現することができる。図面の簡単な説明本明細書の中に内含されその一部を成している添付図面は、本発明の好ましい実施形態を概略的に例示し、上述の一般的記述及び以下に示された好ましい実施形態の詳細な説明に合わせて、本発明の原理を説明するのに役立つ。図１は、本発明に従った計測システムの概略図である。図２は、図１の計器の概略図である。図３は、図２の計器内で用いられるセンサーの概略的例示である。図４は、図２の計器のメモリーの内容の概略的例示である。図５Ａは、電力投入時点で図２の計器により実行されるステップを示す流れ図である。図５Ｂは、センサーからのパルスの受理時点で図２の計器により実行されるステップを示す流れ図である。図５Ｃは、インタバルタイマの満了時点で図２の計器により実行されるステップを示す流れ図である。図５Ｄは、アライメントタイマの満了時点で図２の計器によって実行されるステップを示す流れ図である。図５Ｅは、電源故障の検出時点で図２の計器によって実行されるステップを示す流れ図である。図６は、図１の計測システム内で計器からコレクタまで送られる伝送のフォーマットを示す概略図である。図７は、本発明の計器による一連の測定及び伝送の概略的グラフである。図８は、図１の計測システム内のコレクタの概略図である。図９は、図８のコレクタのメモリーの中味の概略的例示である。図１０は、計器による２つの連続的伝送の間の関係の概略的例示である。図１１は、計器による２つの連続的伝送における欠如している時間間隔及び電源故障の考えられる５つの組合せの概略図である。図１２は、計器による伝送シーケンスから一連の測定値を抽出するべく図８のコレクタによって実行されるステップを示す流れ図である。図１３は、負荷プロファイル計測関数を概略図に例示している。図１４Ａは、使用時刻関数についてのスケジュールの概略的例示である。図１４Ｂは、使用時刻関数についてのピンの概略的例示である。図１５Ａは、ブロック需要プロファイル関数を概略的に例示している。図１５Ｂは、ローリング（縦視野移動）需要プロファイル関数を概略的に例示している。好ましい実施形態の説明本発明に従った計測又はデータ収集システムは、ユーティリティ計測、製造制御、トラフィック監視及び気象データ収集などといったさまざまな利用分野で使用することができる。図１に示されているように、計測システム又はネットワーク１０は、測定レベル１２、収集レベル１４そして監視レベル１６といった少なくとも３つの機能レベルを有している。測定レベル１２は、多数の場所で１つのパラメータを定期的に測定する。考えられるパラメータとしては、電気使用量（キロワット時）、天然ガス流量（立方フィート）、水流量（立方フィート）、温度（℃）、圧力（トール）、湿度（部分圧）、風速（時間あたりマイル数）、降水量（インチ）、電圧（ボルト）及び電流（アンペア）が含まれる。収集レベル１４は、各々の場所でパラメータの計測された関数を生成するべく定期的測定値を解析する。計測された関数の情報は、一定の時間にわたるパラメータの最大、最小又は平均値であり得る。監視レベル１６は収集レベル１４を制御し、計測された関数情報を受理する。計測システム１０のオペレータは、監視レベル１６が、計測された関数情報をいかに使用するかを決定する。測定レベル１２は、対象のパラメータを測定し測定値を収集レベル１４まで伝送するための計器又は遠隔測定装置２０ａ−２０ｋを内含する。図１は１１の計器しか示していないが、測定レベル１２は、何千さらには何十万もの計器を内含することができる。計器は、特定の利用分野のために必要とされる通りに位置設定される。例えば、電力会社は、電気エネルギーの消費量を測定するため住宅近隣地区内の各住宅に１つずつ計器を設置することができる。以下で記述する通り、各計器は類似した形で作られていてよい。収集レベル１４はコレクタ２２ａ−２２ｃを内含する。コレクタは計器から伝送を受理するように位置づけられる。各々のコレクタは計測された関数を生成するべく単数又は複数の計器により定期的測定値を解析する。例えば電力会社は、住宅近隣地区内の各住宅において、過去２４時間にわたり毎時消費された電力、前月全体にわたり午後６時〜午後８時の間に消費された全電気量そして前日のピーク電力消費時刻を決定するべく、コレクタを設定することができる。監視レベル１６は、計測された関数を受理し記憶し操作するため、例えばコンピュータといった監視ステーション２６を内含するべきである。監視レベル１６の関数は、計測システム１０のために意図された利用分野によって左右される。例えば、電力会社は、各月末に住宅近隣地区内の各住宅についての電力料金請求を生成するために監視レベル１６を使用することができる。計測レベル１２内の各々の計器２０ａ−２０ｋは、伝送２４を用いて収集レベル１４にその測定値を定期的に送る。これらの伝送２４は、無線周波数、マイクロ波又は赤外線信号といったあらゆる種類の無線信号であってよい。各々のコレクタは、単数又は複数の計器から伝送を受理する。例えばコレクタ２２ａは、計器２０ａ−２０ｄから伝送を受理することができる。コレクタは、５０〜１０００メートル、より好ましくは２００〜５００メートルのところから伝送を受理することができる。各々のコレクタ及びその付随する計器は１つの「セル」を形成する。計器２０ａ−２０ｋは「伝送専用」装置であってよい。すなわち、計器はコレクタ２２ａ−２２ｃからの伝送を受理することができない。各計器２０ａ− ２０ｋは、測定を実行し収集レベル１４に測定値を伝送するのに充分な処理電力だけ有していればよい。図１は、３つのコレクタしか示していないが、収集レベル１４は、計測レベル１２内の計器の数に応じて何百及び何千ものコレクタを内含することができる。コレクタ２２ａ−２２ｃは、双方向の有線又は無線伝送２８により、監視レベル１６内の監視ステーション２６と通信する。好ましくは、無線通信のためには、コレクタの一部又は全てを高架とし(例えば電話用電柱上に置かれ)、計器２０ａ −２０ｋ及び監視ステーション２６からの伝送の受理を容易にする。測定レベル１２に比べて、収集レベル１４は「インテリジェント」レベルである。以下で説明する通り、収集装置２２ａ−２２ｃは、測定値から例えばプロファイリングされた計測情報といった有用な情報を抽出するのに充分な処理パワーを有する。収集レベル１４にインテリジェンスを集中することにより、測定レベル１２内で廉価な計器２０ａ−２０ｋを使用することが可能となる。図２を参照すると、例えば計器２０ａといった各々の計器は、マイクロプロセッサ３０、パラメータセンサ３２、電源３４、クロック３６、メモリー３８、及び送信機４０を内含する。送信機４０は好ましくはスペクトラム拡散送信機である。メモリー３８には、複数のレジスタ４２及びパルスカウンタ４４が含まれている。レジスタ４２及びカウンタ４４は、センサー３２からの測定値を記憶する。図４を参照すると、計器２０ａの１実施形態において、メモリー３８は１８のレジスタ４２−０〜４２−１７を有する。メモリー３８は、電源３４が故障しても記憶された測定値が失なわれないように、消去可能プログラム可能ＲＯＭチップ（ＥＰＲＯＭＳ）といったような不揮発性記憶装置で構成されている。計器２０ａは、一連の測定時刻においてパラメータを測定する。通常の動作では、２.５分といったような設定された時間間隔Ｔ_intが各々の測定時刻を分離している。計器２０ａは、パルス累算計器又はサンプリング計器のいずれかとして設定され得る。パルス累算器モードでは、センサー３２はパラメータの変化によってトリガーされる。センサー３２がトリガーされる毎に、センサーは１つのパルスをプロセッサ３０に送る。このパルスに応答して、プロセッサ３０はカウンタ４４を増分する。クロック３６によって測定されるような時間間隔Ｔ_intの満了時点でカウンタ４４の中味はレジスタ内に記憶され、カウンタはクリアされる。サンプリングモードでは、センサー３２は、パラメータが変化するときプロセッサ３０に対し自動的に信号を送らない。その代り、センサ３２はパラメータを連続的に監視し、プロセッサ３０は定期的に、例えば時間間隔Ｔ_intの満了時点でセンサーをサンプリングして測定値を受理する。プロセッサ３０は、カウンタ４４内に測定値を記憶する。パルス累算計器又はサンプリングメータのいずれとして設定されているかに関わらず、センサー３２による測定値は、メモリー３８内に記憶される。時間間隔Ｔ_intの満了時点で、プロセッサ３０はレジスタセット４２により記憶された最も古い測定値を廃棄してカウンタ４４からの最も新しい測定値を空のレジスタ内に入れる。１つの実施形態では、プロセッサ３０は、レジスタ４２−０の中味をレジスタ４２−１に、レジスタ４２−１の中味をレジスタ４２−２に移動させる等々のためにレジスタの中味をシフトする（こうしてレジスタ４２−１７の前の中味は廃棄される）。その後、プロセッサは、カウンタ４４の中味をレジスタ４２−０の中に入れ、パルスカウンタをクリアする。当然のことながら、記憶された測定値に対するポインタ又はルックアップチャートの使用といったその他の実施形態も可能である。計器２０ａは、一連の伝送時刻に、その記憶された測定値を収集レベル１４へと伝送する。メモリ３８は、伝送あたりの測定時刻数を表わす伝送頻度Ｎ_supを記憶する。プロセッサ３０は、Ｎ_sup回の測定の後、伝送時刻をトリガーする。伝送時刻で、プロセッサ３０は送信機４０に、レジスタ４２−０から４２−１７の中味をコレクタ２２ａまで伝送させる。一つの実施形態においては、パルス累算計器は、大部分の電力会社によって使用される既存の電気機械式計器にレトロフィットされる。電気機械式計器は、金属ディスクを回転させるのに電気の流れを用いる。ディスクは、計器レジスタ上のダイヤルを回して、合計電力消費量を示す。図３を参照すると、電気機械式計器内では、シャフト４６が回転計器ディスク４８の中心から突出している。電気機械式計器をレトロフィットするため、単数又は複数の遮断ブレード５０がシャフト４６に取りつけられて、シャフト４６から半径方向に突出しディスク４８と共に回転するようになっている。好ましい形態では３つのブレードが使用される。１つの構成においては、センサー３２は光学センサー及びディスクが一回転する毎にプロセッサにパルスを送る回転検出器を含む。左右の光センサー５２ａ及び５２ｂは各々、遮断ブレードの平面より上のＬＥＤ５３及び、遮断ブレードの平面よりも下のフォトダイオード５４を内含する。遮断ブレードがＬＥＤとフォトダイオードの間を移動するとき、ＬＥＤからのいかなる光もフォトダイオードに達することはできず、センサーはブレードの存在を検出する。センサ３２は、遮断ブレードの順方向回転を検出するべく回転検出器５６を内含することもできる。光センサーが活化される順序を比較することによって、ブレードの回転方向を決定することが可能である。例えば、第１の右側センサ５２ａ、そして次に左側センサ５２ｂがブレードの存在を検出した場合、ブレードは時計回りに回転している。センサー３２は同様に、ブレードの順方向回転が検出される毎に増分されるブレードカウンタ５８も内含していてよい。ブレードカウンタ５８による計数が、シャフトに取りつけられたブレードの数に等しい場合、ディスク４８の全回転が発生したことになる。このときセンサー３２はカウンタ４４を増分するべくプロセッサ３０にパルスを送り、ブレードカウンタ５８をリセットする。回転検出器及びブレードカウンタ５８の回路は、プロセッサ３０及びメモリー３８と組合されていてよい。パルス累算計器として又はサンプリング計器としての計器２０ａの構成は、計測システム１０の意図された利用分野に応じて左右される。同様にして、計器システム１０の利用分野に応じて、数多くの種類のセンサーを本発明と共に使用することができる。例えば、トラフィック監視システムにおいては、特定の道路上を走行する自動車の数を計数するためにパルス累積器計器を使用することが可能である。このようなパルス累積器計器は、センサーとして空気圧ラインを使用することができる。もう１つの例としては、天候監視システムにおいて、大気温を定期的にサンプリングするためにサンプリング計器を使用することができる。かかるサンプリング計器はセンサーとして熱電対を用いることができる。図４において示されているように、パルス累算器モード及びサンプリングモードの両方において、計器２０ａのメモリー３８はインタバルタイマ６０、アライメントタイマ６２、及びプロセッサ３０によって用いられるさまざまな定数及び変数を内含する。インターバルタイマ６０は、各々の測定時刻の間の時間すなわち時間間隔Ｔ_intをカウントダウンするようにクロック３６によって駆動される。同様に、アライメントタイマ６２は、測定時刻と伝送時刻の間の遅延時間をカウントダウンするために、クロック３６によって駆動される。タイマー、定数及び変数は、以下で図５Ａ−５Ｅを参考にして説明するように、プロセッサ３０によってセンサー３２からの定期的測定を累積しこれらの測定値コレクタ２２ａに伝送するために使用される。メモリー３８は時間間隔６３ａＴ_intを１つの定数として、つまり計器の通常の測定及び伝送動作によっては変更されない値として記憶する。上述の通り、時間間隔Ｔ_intは、各測定時刻間の時間的長さを表わす。メモリー３８内に記憶されたもう１つの定数は、伝送あたりの測定時刻の数を表わす伝送頻度６３ｂ、Ｎ_sup である。レジスタセット４２内に伝送頻度Ｎ_sup以上のレジスタを具備することにより、各々の測定値は、多数の伝送時刻に伝送される。メモリー３８は、１つの変数すなわち計器の通常の測定及び伝送動作により変更される値として、経過時間間隔カウンタ６８Ｎ_elapsedを記憶する。経過時間間隔カウンタＮ_elapsedは、最後の伝送以降の測定時刻数を表わす。経過時間間隔カウンタ６８は各々の測定時刻毎に増分され、Ｎ_elapsedがＮ_supに等しくなった時点で伝送時間がトリガーされ、Ｎ_elapsedがゼロにリセットされる。メモリー３８内に記憶されたもう１つの変数は、測定時間と実際の伝送時間の間の遅延を表わすアライメント時間変数７６Ｔ_alignである。アライメント時間変数７６は時間間隔Ｔ_intよりも小さい値にランダムにセットされる。伝送時刻がトリガーされた時点で、アライメントタイマ６２は、測定時刻と伝送時刻の間のアライメント時間Ｔ_alignをカウントダウンする。メモリ３８は計器２０ａの中で電源故障をトラッキングするように設定されている。メモリ３８によって記憶される変数は、電源故障が検出された時間間隔を示す電源故障マップ６４である。電源故障マップ６４は、レジスタセット４２内に存在するレジスタの数と同じ数のビット（例えば１８）を有する。各々のビット６４−０から６４−１７は、電源故障が対応するレジスタによって表わされた時間間隔内で発生したか否かを表わす。メモリー３８内に記憶されたもう１つの変数は、電源が復旧された時点でオンにセットされる電力投入フラグ６６である。電力投入フラグ６６は、電源復旧後の最初の伝送の後でオフにセットされる。メモリー３８は同様に、電源故障を取り扱うための特殊ルーティンの用としても設定される。メモリー３８は、以下で記述するように、電源３４の中断を検知した後電源故障メッセージを送るまでにプロセッサ３０が待機する時間を表わす電源故障遅延変数７４Ｔ_pwrfailを記憶する。メモリー３８は、計器２０ａへの電力の復旧の後プロセッサ３０がインタバルタイマー６０を再開させるまでの遅延を表わす電力投入遅延定数７５、Ｔ_pwrupを記憶する。付加的には、メモリー３８は、センサー３２によって生成された合計パルス数を計数するように設定される。メモリー３８は、センサー３２によって生成された合計パルス数を表わす可変的累積パルス計数器７０、Ｎ_totalを記憶する。プロセッサ３０がカウンタ４４を増分する毎に、これは又、累積パルスカウンタ７０をも増分する。メモリー３８は、同様に、累積パルスカウンタ７０により計数され得る最大パルス数を表わす最大合計定数７１Ｎ_maxtotalも記憶する。累積パルスカウンタ７０が、Ｎ_maxtotalを超えた時点で、累積パルスカウンタのパルスはゼロにリセットされる。メモリー３８はさらに、計器２０ａによる合計測定数を計数するように設定される。メモリー３８は、計器によって行なわれた全測定数を表わすシーケンス番号カウンタ７２、Ｎ_sequenceを記憶する。シーケンス番号カウンタ７２は、測定が行われる毎に増分される。メモリー３８内に記憶される１つの定数は、識別コード７８、ＡＤＤＲＥＳＳである。計測システム１０内の各々の計器は、コレクタが、その伝送を送っている計器を正しく識別できるように各伝送の中に内含される一意的識別コードＡＤＤＲＥＳＳを有する。メモリー３８は同様に、製造工場でセットされた計器通し番号識別（図示せず）も記憶できる。パルス累積器計器及びサンプリング計器の両方において、プロセッサ３０は、測定及び伝送動作を実行するべくプログラミングされている。サンプリング計器により実行されるプログラムについては、パルス累算計器により実行されるプログラムの後で説明する。パルス累積器計器において、プロセッサ３０は、次の５つのタイプの事象に対し行動を起こす：すなわちセンサー３２からのパルスの受理、インタバルタイマ６０の満了、アライメントタイマ６２の満了、電源故障及び電力復旧である。パルス累積器計器によるこれらの事象の各々に対する応答については、以下で図５Ａ−５Ｅを参照しながら記述する。図５Ａに示されているように、計器２０ａに電力が投入された時点、例えば、電力故障の後に電力が復旧した時点で、プロセッサ３０は、安定した電力供給が確実にあるようにするべく、２０マイクロセカンドといったような時Ｔ_pwrupだけ遅延する（ステップ８０）。この遅延の後、インタバルタイマ６０は初期化される（ステップ８１）。その後電力投入フラグ６６がオンにセットされる（ステップ８２）。同様にステップ８２で、電源故障マップ６４は、左側にシフトされ（かくして最も左側のビットが廃棄される）、現行の時間間隔に対応する最も右側のビットはオンにセットされる。各々のレジスタ４２−０から４２−１７の中味は、次のレジスタにシフトされる（かくしてレジスタ４２−１７）の中に記憶された古い測定値は廃棄される）（ステップ８３）。同様にステップ８３において、カウンタ４４の中味は、レジスタ４２−０に移動させられ、カウンタはゼロにセットされる。シーケンス番号カウンタ７２は１だけ増分される（ステップ８４）。次に経過時間間隔カウンタＮ_elapsedは、０からＮ_supの間のランダム整数にセットされる（ステップ８５）。その後プロセッサは次の事象を待つ。図５Ｂに示されているように、プロセッサ３０は、センサー３２からパルスを受理した時点でカウンタ４４を１だけ増分させ（ステップ９０）、累積カウンタ７０を増分させる（ステップ９１）。かくして、プロセッサ３０は、Ｎ_totalをＮ_maxtotalに比較することにより累積カウンタ７０が最大合計を上回るか否かを決定する（ステップ９２）。Ｎ_totalがＮ_maxtotalよりも大きい場合、累積カウンタ７０はゼロにリセットされる（ステップ９３）。このとき、プロセッサは次の事象を待つ。図５Ｃに示されているように、インタバルタイマ６０が満了した時点で、プロセッサ３０は、経過時間間隔カウンタ６８Ｎ_elapsedが伝送頻度Ｎ_supに等しいか否かを決定することから始める（ステップ１００）；すなわちプロセッサ３０は、１つの伝送について充分な測定時刻が発生したか否かを決定する。Ｎ_elapsed がＮ_supに等しい場合、経過時間間隔カウンタ６８がリセットされる（ステップ１０１）。その後、アライメントタイマ６２が０とＴ_smt（?）の間のランダム値にセットされる（ステップ１０２）。Ｎ_elapsedがＮ_supに等しくない場合、経過時間間隔カウンタ６８は増分される（ステップ１０３）。いずれの場合でも、各レジスタ４２−０から４２−１７の中味は、次のレジスタまでシフトされ（かくしてレジスタ４２−１７内に記憶された古い測定値は廃棄される）、カウンタ４４の中味はレジスタ４２−０の中に記憶される（ステップ１０４）。電源故障マップ６４は同様にシフトされる。その後インタバルタイマ６０がリセットされ（ステップ１０５）、シーケンス番号カウンタ７２が増分される（ステップ１０６）。このとき、プロセッサ次の事象を待つ。図５Ｄの流れ図を参照すると、アライメントタイマ６２が満了した時点で、プロセッサ３０は、送信機４０に時間間隔タイプか電力投入タイプのいずれかの伝送２４を送らせる（ステップ１１０）。伝送の後、電力投入フラグ６６はオフに切換えられる（オンになっていた場合）（ステップ１１２）。計器は、電源３４が故障した後もプロセッサ３０が作動し続けることができるように、電力を蓄えるためのコンデンサ又はその他のバッテリ装置を含んでいる。図５Ｅに示されているように、電源３４が故障した場合、プロセッサ３０は、ランダム時間Ｔ_pwrfailだけ待機し（ステップ１４０）次に電源３４が復旧されたか否かを決定する（ステップ１４１）。電源が復旧されなかった場合、ステップ１４２でプロセッサ３０は送信機４０に電源故障伝送を行なわせる。広範な停電の場合、ランダム時間だけ待機することは、多数の計器からの電源故障伝送を衝突させる可能性を低くする。ランダム時間の待機は同様に、一時的「電力供給削減」の場合のより迅速な回復をも可能にする。電力が復旧されると、プロセッサは単純に次の事象を待つ。時間間隔タイプの伝送２４の中味は、図６によって概略的に示されている。送信機４０からのこの伝送は、チッピング速度で擬似ランダムに変調された９２ビットのストリングである獲得パターン１２０で始まる。この獲得パターンは、コレクタ、例えばコレクタ２２ａが計器からの伝送を検出し同期化することを可能にする。獲得パターン１２０の後、送信機は、ＡＤＤＲＥＳＳ７８といったメモリー３８内に記憶されたアドレスコード１２２を伝送する。計器のためのアドレスコードは、測定レベル１２内の各計器が一意的識別コードを確実に有するようにするために設置時点でセットされる。アドレスコードは、どの特定の計器が伝送されているかを識別するためコレクタによって使用されることになる。アドレスコード１２２の後には、メッセージタイプフラグ１２８が存在する。電力投入フラグ６１がセットされた場合、伝送は電力投入タイプとなる。そうでなければ、アライメントタイマ６２の満了時点で送られる伝送は時間間隔タイプである。電力投入タイプ及び時間間隔タイプのメッセージは、同じフォーマット及び同じ情報を有する。つまり、これらはメッセージタイプフラグ１２４が異なるだけである。伝送２４は又、累積カウンタＮ_total用のフィールド１２６、シーケンス番号カウンタＮ_sequenceのためのフィールド１２８、伝送のアライメント時間Ｔ_align のためのフィールド及び電源故障マップ６４のためのフィールド１３２も含んでいる。電源故障マップの後に、伝送は、レジスタセット４２の１８のレジスタの中味のための１８のフィールド１３４−０から１３４−１７を内含する。最後に、伝送は、伝送中いかなるデータも失なわれたり汚染されたりしなかったことを確認するための巡回冗長検査（ＣＲＣ）１３６を内含している。サンプル電源故障伝送２４’の中味は、図６に概略的に示されている。電源故障伝送２４’は獲得パターン１２０及びアドレスコード１２２で始まる。しかしながらメッセージタイプ１２４は電源故障を表示する。電源故障伝送２４’は通常ＣＲＣ１３６で終わる。サンプリング計器及びパルス累積器計器は類似の要領で作動し得る。特にサンプリング計器内のプロセッサは、パルス累積器計器と同じ行動を、電力投入（図５Ａ参照）、電源故障（図５Ｅ参照）及びアライメントタイマの満了（図５Ｄ参照）に応えて同じ行動をとる。しかしながら、サンプリング計器によって実行されるプロセスは、図５Ｂ及び５Ｃを参照しながら記述されたパルス累積器計器により実行されるプロセスといくつかの点で異なっている。まず第１に、プロセッサはセンサ３２からのパルスに応じて行動をとらない。第２にプロセッサは、インタバルタイマの満了に応えて付加的な行動をとる（図５Ｃ参照）。例えばステップ１０４と同等のステップにおける測定時間間隔の満了の後、サンプリング計器プロセッサはセンサからの測定値をカウンタ４４内にロードする。サンプリング計器プロセッサは同様に累積カウンタ７０に対し測定値を付加することもできる。上述のプロセスに従うことにより、計器２０ａはサンプリング計器又はパルス累積器計器のいずれとして設定されているかにかかわらず、一連の測定値をとる。図７を参照すると、一連の測定値１５０が、時間の関数として、測定されたパラメータのグラフとして示されている。個々の測定値１５２は、離散的時間間隔１５４中のパラメータの値を表わす。パルス累算器構成においては、測定値１５２は離散的時間間隔１５４中に生成されたパルス数を表わす。例えば、計器ディスク４８が、離散的時間間隔１５４中に５３回転する場合、測定値１５２は５３パルスを表わす。サンプリング計器では、各々の測定値は離散的時間間隔１５４の始めにおけるパラメータの値を表わしている。例えば、温度計器が時間間隔１５４の始めにおいて周囲温度を２３ .２℃と測定した場合、測定値１５２は２３.２℃を表わす。通常の動作中、カウンタ４４の中味は、インタバルタイマ６０が満了する毎にレジスタ４２−０へと移動させられる（図５Ｃのステップ１０４参照）。従って離散的時間間隔１５４は２.５分といったＴ_incの長さを有していなければならない。しかしながら、電源故障が発生した場合、カウンタ４４の中味は、電力が復旧されると直ちに（図５Ａのステップ８３参照）レジスタ４２−０まで移動させられる。従って、離散的時間間隔１５４の長さは、電源故障の長さに応じて、Ｔ_intより長くも短かくもなる。上述のように、計器２０ａはレジスタセット４２の中味をコレクタ２２ａに伝送する。伝送頻度Ｎ_supに等しい測定時刻数の後に、１つの伝送時刻が発生する。好ましくはＮ_supは１と１０の間である。１つの実施形態において、Ｎ_supは２である。しかしながら、伝送は、測定時刻と同時に起こらない。その代り、ひとたび経過時間間隔カウンタＮ_elapsedが伝送頻度Ｎ_supに等しくなった時点で、プロセッサ３０はアライメントタイマーをトリガーする（図５Ｃのステップ１０２参照）。伝送は、アライメントタイマによって決定されるようなアライメント時間Ｔ_alignの満了後に初めて発生する。(図５Ｄのステップ１１０を参照のこと) 。かくしてアライメントタイマ６２は、測定時刻からランダム量Ｔ_alignだけ伝送時刻をオフセットする。各々の計器のためのランダム伝送時刻は、計器２０ａ −２０ｋからの伝送の間の衝突の確率を減少させる。一連の１０回の伝送２４ａ−２４ｊのうちの５回の伝送が図７に示されている。レジスタが１８あり、２つの時間間隔毎に１回の伝送が存在するならば、一続き１５０の中の各々の測定値１２９回伝送される。例えば、時間間隔１５８のための測定値１５６は当初レジスタ４２−０の中に記憶され、伝送２４ａのフィルード１３４−０内で送られる。次の伝送２４ｂにおいて、測定値１５６がレジスタ４２−２までシフトされており、フィールド１３４−２内に入れられる。それから２つの時間間隔後、測定値１５６は伝送２４ｃのためレジスタ４２−４までシフトされた。さらに６回の伝送の後、測定値１５６はレジスタ４２−１６内に記憶され、伝送２４ｉにおいてフィールド１３４−１６内に入れられる。２つの時間間隔後に、測定値１５６はレジスタからフラッシュされ、その後の伝送２４ｊは間隔１５８についての測定値を含んでいない。以下で詳述する通り、コレクタは、計器から伝送シーケンス２４からの測定値シリーズ１５０を抽出することができる。特定的に言うと、コレクタは、伝送２４内の新しい測定値を前の伝送内で伝送された測定値と区別し、欠如している又は信頼できない測定値を検出することができる。さらに、コレクタはパラメータの計測された関数を生成するよう測定値シリーズを解析することができる。図８に示す通り、コレクタ２２ａといったようなコレクタは、受信機１６０、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１６２、クロック１６４、メモリ１６６及びトランシーバ１６８を内含する。受信機１６０は計器２０ａ−２０ｄから伝送２４をピックアップし（図１参照）それらをＣＰＵ又はプロセッサ１６２まで送達し、これらが次に各伝送２４をメモリー１６６内に記憶する。トランシーバ１６８は、各計器２０ａ−２０ｄについての計測された関数を含む伝送２８を監視ステーション２６に送る。トランシーバ１６８は同様に、コレクタを設定するため監視ステーション２６から伝送２８を受理し、各計器２０ａ−２０ｄについてコレクタが計測されたどの関数を計算することになるかを決定する。メモリ１６６は、揮発性又は不揮発性メモリー装置で構成されていてよい。図９に示されているように、メモリー１６６は、プロセッサ１６２を制御するためのエージェントプログラム１７０を内含する。メモリー１６６は同様に、１組の計器オブジェクト１７２ａ−１７２ｄも含んでいる。各々の計器オブジェクトは、１つの計器を表わすデータ構造である。例えば計器オブジェクト１７２ａは計器２０ａを表わし、計器オブジェクト１７２ｂは計器２０ｂを表わす等々。計器オブジェクト１７２ａはそれが表わす特定の計器のための構成パラメータ、すなわち計器のアドレス（ＡＤＤＲＥＳＳ）、計器によって用いられる間隔時間Ｔ_in _t 、１回の伝送あたりの測定時刻の数Ｎ_sup、及び累算カウンタの最大合計Ｎ_maxt _otal を内含する。計器オブジェクト１７２ａは、同様に、パラメータの最大変更速度を表わす最大計数速度Ｎ_maxrateも含んでいる。一例としては、電気機械式計器のディスク４８は、一分あたり１２０回転以上の速さでは回転できない。従って、２つの測定値の間の比較により、Ｎ_maxrateを超えたことが示された場合、プロセッサ３０はエラーを発することになる。計器オブジェクト１７２ａは、レジスタ内の値を物理パラメータに変換する基準化因子も含みうる。例えば電気機械式計器のディスク４８の各回転は７.２ワット時の電気エネルギーを表わす。従って、測定値１５６が６０である場合、４３２.０ワット時の電気が離散的時間間隔１５８内で消費された（図７参照）。計器オブジェクト１７２ｂ−１７２ｄは、計器オブジェクト１７２ａと同じフォーマットを有するが、構成パラメータについて異なる値をもち得る。例えば、計器オブジェクト１７２ａは２.５分にセットされたＴ_intをもつ可能性があるのに対し、計器オブジェクト１７２ｂは、３.５分にセットされたＴ_intをもち得る。測定時刻、間隔時間Ｔ_int、伝送の受理時刻、伝送のアライメント時間及びシーケンス番号の間の関係は、図１０により例示されている。図１０は、以前の伝送２４ｙ及びさらに最近の伝送２４ｚを示す。特定的に言うと、各々の伝送について、計器における測定時刻とコレクタにおける受理時刻の間の差は、伝送のアライメント時間Ｔ_alignに等しい。図８を参照すると、計器オブジェクト１７２ａは、同様に、計器２０ａからの前の及び最近の伝送に関する以下の情報を含むこともできる：すなわち、累積合計(OldTotal及びNewtotal)，受理時刻(Old Time及びNew Time)，アライメント時刻(Old Ｔ_align及びNew Ｔ_align)，シーケンス番号(OldSequence ＃及び NewSeq uence ＃）及び電源故障マップ（図６参照）。この情報は、以下で記述する通り、計器２０ａからの新しい伝送を解析し以前未処理の測定値を抽出するために使用される。図１０に戻ると、各伝送の後、コレクタ２２ａは「新しい」測定値すなわち以前の伝送２４ｙの中には含まれていなかった最近の伝送２４ｚの中の測定値を処理することになる。コレクタ２２ａは「古い」測定値すなわち以前の伝送２４ｙの中に含まれていた最近の伝送２４ｚ内の測定値を無視することができる。シーケンス番号カウンタ７２は各々の測定毎に増分されることから、伝送２４ｚ中の新しい測定値の数はシーケンス番号フィールド１２８内の新しい値（NewSequenc e ＃)と古い値(OldSequence ＃)の間の差に等しい。いかなる伝送も失なわれていない場合、古いシーケンス番号と新しいシーケンス番号の間の差は伝送頻度Ｎ_sup に等しくなる。例えば、Ｎ_supが２に等しくいかなる伝送も失なわれていない場合、２つの最近の測定値（図５のレジスタ４２−０及び４２−１からの７のみが新しいものとなる。しかしながら、複数の伝送が失なわれている場合、シーケンス番号の間の差は、２より大きくてもよい。例えば、図１０に示されているように、OldSequence ＃が24で NewSequence ＃が３２である場合、そのときNewS equence ＃から OldSequence ＃を引いたものは８に等しく、従って測定値＃０ −７は新しい。新しい測定値が広がる時間は、計測された関数を生成するべく精確に決定されなくてはならない。図１０を参照すると、新しく測定の初めにおける時刻Ｔ１すなわち測定＃７の初めにおける時刻を正確に決定することが可能である。新しい測定の終わりにおける時刻Ｔ２すなわち測定＃０の終わりにおける時刻を決定することも同様に可能である。上述のように、あらゆる伝送中の最後の測定値の測定時刻は、その伝送のアライメント時間をコレクタにおけるその受理時刻から差し引いたものに等しい。かくして、伝送２４ｚ中の測定＃０の終わりの時刻Ｔ２は、伝送２４ｚの受理時刻（New Time）をそのアライメント時刻（NewT_align）から差引くことによって計算できる。伝送２４ｚ内の新しい測定の初めの時刻Ｔ１は伝送２４ｙ内の最後の測定値の測定時刻に一致する。従って、測定＃７の初めにおける時刻Ｔ１は、伝送２４ｙのアライメント時間（OldT_align）をその受理時刻(OldTime)から差し引くことによって計算できる。以下で記述される通り、計測された関数は、新しい測定の初めと終わりでの時刻Ｔ１及びＴ２から計算される。計測システム１０中には２つの基本的エラー源が存在する。すなわち紛失した計器伝送と電源故障である。計器伝送間の衝撃の可能性及び干渉に起因して、計器からの伝送がその付随するコレクタによって受理されない可能性が幾分か存在する。前述のとおり、そして図７に示された通り、離散的時間間隔１５８内の測定１５６は、一つの行内で９つの伝送２４ａ−２４ｉにおいてくり返される。従って、測定は全ての９つの連続的伝送２４ａ−２４ｉが失敗した場合にのみ喪失されることになる。電源故障は、より複雑な問題を提起する：すなわち、測定は失なわれないが、電源故障の持続時間はわからないことから測定が行なわれた時刻は不確かである。カウンタ４４は不揮発性メモリー内に保たれているため、カウンタ４４の中味は電源３４が故障した場合でも失なわれない。従って、電源故障に先立って累積されたデータ例えば電気機械式ディスク４８の回転数は次の伝送において伝送される。各々の離散的時間間隔は測定時刻で終わり、この測定時刻は、インタバルタイマ６０の満了（図５Ｃのステップ１０４参照）又は電源故障後の電力の復旧（図５Ａのステップ８３参照）のいずれかによってトリガーされ得る。図７に戻ると、離散的時間間隔１５８の間に電源故障が発生した場合、離散的時間間隔は不確定の長さをもつ。通常の時間間隔すなわち、いかなる電源故障も発生しない離散的時間間隔は、インタバルタイマ６０が満了した時点で終わり、Ｔ_intという標準的長さをもつ。一方、電源故障間隔すなわち電源故障が発生した離散的時間間隔は、電力が復旧された時点で終了する。電源故障は数秒又は数時間持続できることから、電源故障間隔の長さは、電源故障の長さによって左右される。（９回の連続的な伝送の失敗に起因する）欠如した間隔又は電源故障の場合には、コレクタ２２ａは、計測された機能を生成するべく回復動作を実行することになる。回復動作の正確な性質は、コレクタ２２ａによって生成される計測された関数のタイプによって左右され、これについては以下で記述される。しかしながら回復動作は、欠如した測定値及び回復期間２３０中に測定時刻が不確かであるような測定値をすべて捕捉する（図１１参照）。エージェントプログラム１７０は、何らかの測定値又は電源故障間隔の欠如が存在するか否かを決定し回復期間２３０を決定するべく、新しい測定値を発見し処理するための「ウォーキング」プログラム１７５を実行する。ウォーキングプログラムは、図１１に示されている５つの仮説ケースを認識することができなければならない。ケース＃１では、コレクタはいくつかの伝送を喪失した可能性があるものの、測定値又は電源故障の欠如はなく、いかなる回復動作も必要とされない。ケース＃２では、伝送２４ｚ中の新しい測定値の中に１つの電源故障「Ｆ」が存在する。回復期間２３０は、単一の電源故障間隔２３５のみに広がっている。ケース＃３では、伝送２４ｚ中に２つ以上の電源故障「Ｆ」が存在し、回収期間は最も早い電源故障間隔と最も遅い電源故障間隔２３６及び２３７の間の時間を網羅する。電源故障間隔２３６及び２３７の間の「？」は、これらの間隔が正規間隔であるか又は電源故障間隔であるかを決定していないということを表わす。すなわちコレクタは、電源故障が、その測定に付随しているか否かを決定するために電源故障マップを検査しない。ケース＃４では、いかなる電源故障もないが、９つ以上の伝送が失なわれており、従って、測定値の欠如（前の伝送２４ｙと新しい伝送２４ｚの間の空隙によって示されている）が存在している。この場合、回復動作は、伝送２４ｙと２４ｚの間の回復期間中実行される。最後に、ケース＃５において、新しい測定値内には少なくとも１つの電源故障「Ｆ」が存在し、測定値の欠如がある。回復期間２３０は、以前の伝送２４ｙから最近の電源故障間隔２３８までの時間を網羅している。ウォーキングプログラム１７５は、回復期間２３０の境界を決定するのに、２つのインデックス IndexRight と IndexLeftを用いる。IndexRightと IndexLeft は、最も早い新しい測定値と最も遅い新しい測定値をポイントすることによって始まる。例えば（図１０に示されているように）、IndexRightは測定値＃０をポイントし、IndexLeft は測定値＃７をポイントする。まず第１に、ウォーキングプログラム１７５は、IndexLeft を一度に１つの測定値の割合で順方向にステップさせ（つまり１だけ減分させ）、電源故障又は IndexRight に遭遇するまで計測された関数を生成するべく各測定値を処理する。次に IndexRight は、電源故障又は IndexLeftに遭遇するまで一度に一つの測定値の割合で、逆方向に移動させられる（つまり１だけ増分させられる）。IndexRightが電源故障間隔又は測定値の欠如に遭遇した場合、ウォーキングプログラム１７５は、IndexLeft 及びIn dexRightによりポイントされた測定値の間の時間として回復期間２３０を定義する。ひとたびウォーキングプログラム１７５が回復期間２３０を定義づけた時点で、これは回復動作を実行する。最後に、コレクタは、最近の測定値に達するまで IndexRight を順方向にステップさせることにより、測定値の残りを処理する。ウォーキングプログラム１７５は同様に、回復動作を実行するべくいくつかの変数も使用する。これらの変数としては、TimeLeft，TimeRight，TotalLeft及び TotalRightが含まれる。ウォーキングプログラム１７５が完了した時点で、Time Left及び TimeRightはそれぞれ回復期間２３０の始めと終わりの時刻となる。同様に、ウォーキングプログラム１７５が完了すると、TotalLeft 及びTotalRight は回復期間２３０の始めと終わりにおける累積合計Ｎ_totalに等しくなる。図１２を参照すると、ウォーキングプログラム１７５は、いくつかの変数をセットすることによって始まる（ステップ１８０）。最後の新しい測定値をポイントするよう、IndexRightはゼロに等しくセットされる。ウォーキングプログラムは、第１の新しい測定値の始めにおける時刻Ｔ₁等しく変数 TimeLeft をセットする。TimeLeftは、受理時刻（Old Time）から伝送２４ｙのアライメント時間（ Old T_align）を引いたものに等しい（図１０参照）。ウォーキングプログラム１７５は同様に、変数 TotalLeftを伝送２４ｙからの累積合計 OldTotal に等しくセットするため計器オブジェクト１７２ａもアクセスする。変数 TimeRightは、伝送２４ｚの受理時刻（New Time）からアライメントフィールド１３０の値（Ne w T_align）を引いたものに等しくセットされる。かくして変数 TimeRightは、カウンタ４４の中味がレジスタ４２−０内に入れられた時刻Ｔ２に等しい。変数 T otalRight は累積合計フィールド１２６に等しくセットされる。変数 OldSequen ce ＃及び NewSequence ＃は、それぞれ伝送２４内の計器オブジェクト１７２ａ及びシーケンスフィールド１２８からとられる。ウォーキングプログラムは次に、最近の伝送２４ｚのシーケンス番号(NewSequ ence ＃)と前の伝送２４ｙのシーケンス番号(OldSequence ＃)を比較することにより、測定値の欠如が存在するか否かを決定する(ステップ１８１)。NewSequenc e ＃が、例えば１８といったレジスタセット４２内のレジスタの数をOldSequenc e ＃に加えたものよりも大きい場合には、少なくとも１つの測定値が失なわれている。その場合、ウォーキングプログラムは上述の通り、直ちにステップ１８９まで移動する。 NewSequence ＃が OldSequence ＃に１８を加えたものよりも小さい場合には、ウォーキングプログラムは、IndexLeft の順方向ウォークを始める。まず第１に、IndexLeftが、NewSequence ＃から OldSequence ＃を引き、そこから１を引いたものに等しくセットされる（ステップ１８２）。このとき、ウォーキングプログラムは、最近の伝送からの電源故障マップを検査することにより IndexLe ftで電源故障間隔が存在したか否かを決定する（ステップ１８３）、測定値に電源故障間隔が付随していない場合、ウォーキングプログラムは、IndexLeft 及び IndexRightが現在同じ測定値をポイントしているか否かを決定する（ステップ１８４）。IndexLeft が、IndexRightに等しくない場合、エージェントプログラム１７０は測定 IndexLeftを処理する（ステップ１８５）。処理ステップについては以下でさらに詳しく説明するが、これは、負荷プロファイル、使用時刻プロファイル又は需要プロファイルといったような計測された関数を計算する。エージェントプログラム１７０が測定値を処理した後、IndexLeft は１つだけ減分させられる（ステップ１８６）。その後 TimeLeft は、間隔時間Ｔ_intだけ増大させられ、TotalLeft は、IndexLeft がポイントするフィールド１３４内の値だけ増大させられる（ステップ１８７）。その後、ウォーキングプログラムはステップ１８３までループバックする。ステップ１８３−１８７のループを通しての各々のラン毎に、IndexLeft は増分される。場合によっては、IndexLeft が IndexRight に到達するか又は電源故障間隔が存在することになる。ステップ１８４内で決定されるようにIndexLeft が IndexRight よりも小さい場合、ウォーキングプログラム１７５は、伝送２４の処理を首尾よく完了したことになり、ウォーキングプログラムは終了する（ステップ１８８）。電源故障がある場合、ウォーキングプログラム１７５は、Inde xRightの逆方向ウォークを始める。ステップ１８１で決定されるように、NewSequence ＃が OldSequence ＃に１８を加えたものよりも大きい場合、IndexLeft は１８に等しくセットされる(ステップ１８９)。ステップ１８９の後又は電源故障がステップ１８３で検出された場合、ウォーキングプログラムは IndexRight を IndexLeftに比較する（ステップ１９０）。IndexRightが IndexLeftに等しくない場合、ウォーキングプログラムは、間隔 IndexRight に電源故障が存在するか否かを決定する（ステップ１９１）。IndexRightが IndexLeftに等しい場合、又は電源故障がステップ１３１内で検出された場合、ウォーキングプログラムは終了し、エージェントプログラムは回復動作をランする（ステップ１９２）。以下で回復動作について記述するが、簡単に言うと、それは、測定値の欠如を推定するため累積合計TotalRight及び TotalLeftを使用する。ステップ１９１でいかなる電源故障も検出されなかった場合には、IndexRight は１だけ増分される（ステップ１９４）。次に TimeRightは、間隔時間Ｔ_intだけ減分され、TotalRightは測定値 IndexRight についてフィールド１３４の値だけ減分される(ステップ１９５)。このとき、ウォーキングプログラム１７５はステップ１９０までループバックする。場合によっては、IndexRightが IndexLeft に等しくなるか又は電源故障間隔が検出され、回復動作が実行されることになる（ステップ１９２）。回復動作の後、エージェントプログラム１７０は残りの測定値を処理する。第１に、ウォーキングプログラム１７５は、IndexRightが最近の測定値に達したか否かを決定する（ステップ１９６）。IndexRightがゼロより小さい場合、処理は完了し、ウォーキングプログラムが終わる。そうでなければ IndexRight は減分され、(ステップ１９７)、IndexRightがポイントする測定が処理される（ステップ１９８）。ステップ１９８の後、ウォーキングプログラムは、ステップ１９６までループバックする。処理ステップ１８５及び１９８内及び回復動作１９２内では、コレクタは、計測された関数を生成することにより計器からの生データを有用な情報に変換する。数多くの計測された関数が可能である。例えば、計測された関数は、予め定められた時間間隔内でパラメータの平均値、最大値又は最小値を提供することができる。計測された関数は、一日のいくつかの時刻におけるパラメータの相対的分布を記述することができる。電力会社について以下で記述する１つの形態においては、コレクタは、負荷プロファイル、使用時刻プロファイル及び需要プロファイルを生成することができる。負荷プロファイルは、セットされた時間増分内のパラメータの使用料金のチャートである。例えば、電力会社は、一日中の各時間すなわち午前１時から２時まで、２時から３時までといった時間の１世帯の電気使用料金を知りたいと考えるかもしれない。当然のことながら、時間増分は１５分又は３０分といったようにさらに短いものであってもよいし、又、２時間又は４時間といったようにさらに長いものであってもよい。使用時刻プロファイルは、一日の或る時間全体にわたる消費分布のチャートである。使用時刻プロファイルにより電力会社は一日の異なる時刻について異なる料金を設定することができる。例えば、電力会社が前日中の午前７時から午前１０時の間に消費された電気の合計量を知りたいと思うかもしれない。その場合、電力会社は、午前７時と午前１０時の間の消費電力に対し異なる料金を適用することができる。需要プロファイルは、ピーク電力消費の量と時刻を決定する。例えば、電力会社は、前月中の任意の１５分の需要期間で消費された電気の最大量及びこの最大量の時刻を知りたいと考えるかもしれない。需要関数には、ブロック需要とローリング需要の２つのタイプがある。ブロック需要は、各々の時間区分を見るのに対し、ローリング需要は重複する区分をもつ。処理ステップ１８５及び１９８で、及び回復ステップ１９２において、エージェントプログラム１７０は、その計器についてコレクタがどの計測された関数を計算するかを決定することによって始まる。上述の通り、プロファイルすなわち負荷プロファイル、使用時刻プロファイル及び需要プロファイルの各々は、異なる計算（ステップ１８５又は１９８中）及び異なる回復動作(ステップ１９２中) を有する。図１３に示されているように、各々のコレクタは、監視ステーションに対して特定の計器における一日の各時間についての電気消費量（時間あたりのキロワット数）を示す負荷プロファイルグラフを提供することができる。コレクタは、計器からの測定値を解析することにより負荷プロファイルを生成する。計器オブジェクト１７２ａは、負荷プロファイル間隔フィールドＮ_LPIを含むことができる。負荷プロファイル間隔フィールドは、負荷プロファイル時間内の時間間隔Ｔ_intの数を記憶する。例えば、時間間隔Ｔ_intが２.５分である場合、Ｎ_LPIは、１時間の負荷プロファイル期間を提供するべく２４に等しくセットされる（２４＊２.５分）。負荷プロファイル期間は、クロック１６４の方位点に同期化される。例えば、負荷プロファイル期間が３０分である場合、負荷プロファイル期間は、１時間と半時間で開始することになる。Ｎ_LPIがゼロにセットされた場合、コレクタ２２ａは、負荷プロセッサファイルを生成しない。さらに、計器オブジェクト１７２ａを、負荷プロファイルチャートを記憶するメモリ１６６内に単数又は複数のオブジェクト２０１と結びつけることができる（図９参照）。処理された正規の間隔各々について（図１２のステップ１８５又は１９８）、エージェントプログラム１７０は、正規間隔の中心を決定する。ステップ１８５からの処理済み正規間隔については、間隔の中心は TimeLeft ＋ 1/2＊Ｔ_intであり、一方ステップ１９８からの処理済み正規間隔については、間隔の中心は TimeRight− 1/2＊Ｔ_intである。その後エージェントプログラムは、間隔の中心においてどの負荷プロファイル期間が有効であるかを決定し、その期間に測定値を付加する。例えば、Ｔ_intが２.５分でＮ_LPIが１２である場合、各々の負荷プロファイル期間は半時間である。正規間隔が１１：２９：００Ａ．Ｍ．に等しい TimeLeft を有する場合、間隔の中心は１１：３０：１５Ａ．Ｍ．にくることになり、従って、その正規間隔についての測定値は、１１：３０Ａ．Ｍ．〜１２：００Ｐ．Ｍ．の負荷ファイル期間に付加されることになる。何らかの電源故障又は測定値の欠如が存在する場合、コレクタ２２ａは回復動作を実行する(図１２のステップ１９２)。回復動作においては、コレクタ２２ａはまず第１に TotalRight 及び TotalLeftの間の差Ｎ_diffを計算する。次にコレクタ２２ａは、TimeLeftと TimeRightの間の回復期間２３０（図１１）が単一の負荷プロファイル期間内にはまっているか否かを決定する。はまっている場合には、Ｎ_diffは適切な負荷プロファイル期間に付加される。そうでない場合には、以下で論述するように、計器オブジェクトの中に記憶された品質測定基準に付加される。各コレクタは、その付随する計器からの測定値を解析して、特定の時間中の特定の計器における合計電気消費量（キロワット時）を示す使用時刻プロファイルを生成する。計器オブジェクト１７２ａは、使用時刻スケジュール識別（ＴＯＵ．ＩＤ）フィールド及びいくつかの「ビン」、すなわちレジスタを含んでいる可能性がある。コレクタ２２ａのメモリ１６６は、或るビンと或る時間をリンクできる多数のスケジュール２００ａ−２００ｃを含むことができる（図９参照）。ＴＯＵ−ＩＤフィールドは、その計器についてどのスケジュールが有効であるかを識別する。図１４Ａ及び１４Ｂを参照すると、スケジュール２００ａは、列２０２内に列挙されている時間を列２０４内に列挙されたビンにリンクする。例えば、測定１５６が週末に行なわれた場合、これは第１のビン２０６に付加される。午前７時から午前１０時まで、及び午後５時から午後８時までのピーク時間帯での測定値が、第２のビン２０７に付加され、その他の時刻での測定値は第３のビン２０８に付加される。こうして電力会社は、より高い料金で請求を行なうべくピーク消費時間帯の間に消費された合計エネルギーを計算することができるようになる。スケジュール２００ａははるかに複雑なものであり得、休日やその他の特別な日を伴う暦の参照を内含することができる。使用時刻プロファイルは、負荷プロファイルとほぼ同じ要領で計算される。各々の正規間隔については、エージェントプログラム１７０は正規間隔の中心を決定する。その後、スケジュール２００に基づいて、エージェントプログラムは、正規間隔の中心でどのビンが有効であるかを決定し、そのビンに測定値を付加する。回復動作において、コレクタ２２ａはまず第一に、TotalRightと TotalLeftの間の差であるＮ_diffを計算する。その後コレクタ２２ａは、回復期間２３０が真夜中を横断するか否かを見極める。回復期間２３０が真夜中を横断しない場合、コレクタ２２ａは、回復期間が単一の使用時刻期間内にはまっているか否かを決定する。はまっている場合には、Ｎ_diffは適切なビンに付加される。そうでなければ２つのビンの間でのＮ_diffの分布が推定される。単純な推定は、回復期間２３０と使用時刻期間のオーバーラップに比例してＮ_diffを分布させることである。例えば、ＢＩＮ１とＢＩＮ２の間の切換え点が切換え時刻 SwitchTime で起こった場合、コレクタはＮ_diff＊〔SwitchTime − TimeLeft〕／〔TimeRight− Ti meLeft〕をＢＩＮ１に加え、Ｎ_diff＊〔TimeRight−SwitchTime〕／〔TimeRight −TimeLeft〕をＢＩＮ２に加えることになる。図１１のケース＃２に示されているように単独の電源故障間隔の場合に、この推定に対する例外が存在するかもしれない。この場合、第２回目の使用時刻期間の開始よりも電源故障間隔 TimeRightの開始がＴ_int以上前である場合、Ｎ_diff が第１回目の使用時刻期間に付加される。各々のコレクタは、特定の計器での最高の電気消費量（キロワット時）及び時刻を示す需要プロファイルを生成するためにその付随する計器からの測定値を解析することができる。計器オブジェクト１７２ａは、需要区分フィールドＮ_ps及び需要期間フィールドＮ_ppを含んでいる可能性がある。需要区分フィールドＮ_psは、１つの需要区分内の時間間隔Ｔ_intの数を記憶する。需要期間フィールドＮ_ppは、１つの需要期間内の需要区分の数を記憶する。Ｎ_psがゼロである場合、コレクタ２２ａは需要プロファイルを生成しない。図１５Ａを参照すると、間隔時間Ｔ_intが２.５分であると仮定すると、コレクタ２２ａは、Ｎ_psを８（需要区分あたり８＊２.５＝２０分）にセットしＮ_ppを１（需要期間あたり１＊２０＝２０分）にセットすることにより、２０分のブロック需要期間２１０を生成する。ここで図１５Ｂを参照すると、コレクタ２２ａは、Ｎ_psを４（需要区分あたり４＊２.５＝１０分）にセットしＮｐｐを３（需要期間あたり３＊１０＝３０分）にセットすることにより２０分だけ重複する３０分のローリング需要期間２２０を生成する。需要プロファイルは、需要区分のためのデータを保持するのにバッファを用いることによって計算され、バッファの合計は、新しい需要期間毎に再計算される。各々の需要計算は、計器オブジェクト内に記憶された需要ピークに比較される。新しい需要計算が記憶された需要ピークよりも大きい場合、新しい計算は、需要期間の終了時刻と共に計器オブジェクトに記憶される。各々の使用時刻ビンについて１つの需要ピークを記憶することができる。需要プロファイルについての回復動作においては、コレクタ２２ａは、バッファをクリアし新しい需要区分を開始することによって需要計算をリセットする。例えば、図１５Ａ及び１５Ｂに示されているように、垂直な破線２２５は電源故障（又は測定値の欠如）を表わす。さらに、コレクタは、新しい需要区分を開始する前に猶予期間中待機することができる。猶予期間は、測定時刻が猶予数Ｎ_gr _ace を経過するまで続く。この猶予期間により、利用者は、通常電力の復旧後に起こる電力サージについてペナルティを科せられずにすむ。計器オブジェクトは同様に、品質測定基準すなわち計器システム１０の性能の測定値も含んでいてよい。品質測定基準は、計器における電力障害の合計数及び計測された関数に用いられなかった合計電力消費量を示す欠如するデータフィールドを含むと考えられる。要約すると、本発明の計測システムは、多数の計器を伴う測定レベルと多数のコレクタを伴う収集レベルを提供する。各々の計器は電気消費量といったパラメータを定期的に測定し、測定値シーケンスを記憶する。各々の計器は、そのレジスタの中味を無線信号によって定期的にコレクタに伝送する。コレタクは、１つの伝送を受理した時点で、どの計器がその伝送を行ったかを決定し、次に、新しいつまり以前に未処理の測定値を抽出する。その後、コレクタは、負荷プロファイル、使用時刻プロファイル又は需要プロファイルといったような計測された関数を生成するのに測定値を使用する。コレクタは、失なわれた伝送及び電源故障を補償することができる。各計器についての計測された関数は各コレクタから監視ステーションに伝送される。計測システムのオペレータは、計測された関数を監視ステーションがいかに使用するかを決定する。例えば、電力会社は、計測された関数を用いて監視ステーションに顧客請求書を作成させることができる。本発明は、好ましい実施形態に関して記述されてきた。しかし、本発明は、ここで描かれ記述された実施形態に制限されるものではない。むしろ、本発明の範囲は、添付のクレームによって規定されている。ッサは次の事象を待つ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＵＡ，ＶＮ (72)発明者ヘイズロバートエイアメリカ合衆国カリフォルニア州 94301 パロアルトウェイヴァリーストリート 1303 (72)発明者キングクリストファーエスアメリカ合衆国カリフォルニア州 94707 バークレイオックスフォードストリート 842 (72)発明者ジョンソンラーシュエムアメリカ合衆国カリフォルニア州 94123 サンフランシスコユニオンストリート 2774−＃４

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）ｉ）一連の連続的測定値を生成するべく一連の測定時刻パラメータを測定するためのセンサー、 ii）前記一連の連続的測定値から複数の測定値を記憶するように設定された第１のメモリー、及び iii）各々複数の異なる伝送時刻で伝送される複数の記憶された測定値を、一連の伝送時刻で収集装置に伝送するための送信機、を含む複数の遠隔測定装置；及びｂ）ｉ）前記複数の遠隔測定装置のサブセットから伝送を受理するための受信機、 ii）前記一連の伝送からの前記一連の連続的測定値を抽出しかつ前記パラメータの計測された関数を生成するべく前記一連の連続的測定値を解析するためのプロセッサ、及び iii）監視ステーションに前記計測された関数を伝送するための送信機を含む複数の収集装置を含んで成るデータ収集システムであって、収集装置が遠隔測定装置よりも少ないシステム。２．前記送信機が無線伝送を生成する、請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。３．前記センサには、１つの値を記憶するためのカウンタトリガー信号の受信時点で前記カウンタを増分するための手段、及び前記第１のメモリ内で前記カウンタからの前記値を記憶し前記測定時刻に前記カウンタをリセットするための手段が含まれている請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。４．前記遠隔装置が第１のメモリ内に記憶された最も古い測定値を廃棄し、この第１のメモリー内に前記センサからの新しい測定値を記憶する、請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。５．前記第１のメモリーが１８の測定値を記憶するように設定されている請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。６．前記遠隔測定装置がさらに、予め定められた時間間隔をもつ第１のタイマを含み、前記予め定められた時間間隔の満了により前記センサが測定値を生成することになる請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。７．前記予め定められた時間間隔が約２.５分である請求の範囲第６項に記載のデータ収集システム。８．電源故障の後の電力復旧により前記センサーが測定値を生成することになる、請求の範囲第６項に記載のデータ収集システム。９．前記収集装置がさらに、それぞれの収集装置が受理する伝送の発信源である遠隔測定装置を表わす複数のオブジェクトを記憶するように設定された第２のメモリを含んでいる請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。 10．前記収集装置がさらに、遠隔測定装置からの現行の伝送の受信時刻を決定するためのクロックを含み、前記遠隔測定装置を表わすオブジェクトが前記遠隔測定装置から以前の伝送の受信時刻を記憶し、前記収集装置がさらに、現行の伝送の受信時刻を前の伝送の受信時刻と比較するためのプロセッサを含んでいる請求の範囲第９項に記載のデータ収集システム。 11．前記第１のメモリーは１つの数字を記憶するように設定され、遠隔測定装置は、１つの測定値が生成される毎に前記数字を増分し、前記記憶された数字は前記遠隔測定装置からの現行の伝送内で、前記送信機により伝送され、前記遠隔測定装置を表わすオブジェクトが前記遠隔測定装置からの前の伝送の中で伝送された数字を記憶し；前記収集装置はさらに、前の伝送内で伝送された数字と現行の伝送内で伝送された数字を比較するためのプロセッサを含んでいる、請求の範囲第９項に記載のデータ収集システム。 12．前記遠隔測定装置が、電源故障を検出するための手段を内含し、前記第１のメモリーは、各々の記憶された測定値が電源故障の後に生成されたか否かを表わす電源故障情報を記憶するように設定されており、前記電源故障情報は前記伝送時刻に前記送信機によって伝送され、前記オブジェクトは前記伝送された電源故障情報を記憶する、請求の範囲第９項に記載のデータ収集システム。 13．前記計測された関数が負荷プロファイルであり、前記オブジェクトが負荷プロファイル期間の長さを記憶する、請求の範囲第９項に記載のデータ収集システム。 14．前記計測された関数が使用時刻プロファイルであり、前記オブジェクトが複数の使用時刻測定値を含み、前記第２のメモリが、測定値の測定時刻を前記使用時刻測定値のうちの１つとリンクさせるためのカレンダを伴って設定されている、請求の範囲第９項に記載のデータ収集システム。 15．前記計測された関数が需要プロファイルであり、前記オブジェクトが需要プロファイル期間の長さを記憶する、請求の範囲第９項に記載のデータ収集システム。 16．前記パラメータが、電力、流体流量、電圧、電流、温度、圧力及び湿度から成るグループの中から選択されている請求の範囲第１項に記載のデータ収集システム。 17．前記パラメータが電力である請求の範囲第１６項に記載のデータ収集システム。 18．前記パラメータが流体流量である請求の範囲第１６項に記載のデータ収集システム。 19．前記流体が天然ガスである請求の範囲第１８項に記載のデータ収集システム。 20．前記流体が水である請求の範囲第１８項に記載のデータ収集システム。 21．ａ）一連の連続的測定値を生成するべく一連の測定時刻で遠隔測定装置でパラメータを測定する段階；ｂ）前記遠隔測定装置内に複数の前記測定値を記憶する段階；ｃ）一連の伝送時刻で収集装置に対して前記記憶された測定値を伝送する段階；ｄ）前記収集装置を用いて一連の前記伝送から前記一連の連続的測定値を抽出する段階；ｅ）前記収集装置を用いて前記パラメータの計測された関数を生成するべく前記一連の連続的測定値を解析する段階；ｆ）前記計測された関数を監視ステーションに伝送する段階、を含んで成るデータ収集方法。 22．前記収集装置内に古い数字を記憶する段階；測定値が生成される毎に前記遠隔測定装置内に新しい数字を生成する段階；記憶された測定値と共に前記新しい数字を伝送する段階；及びどの測定値が以前に前記収集装置によって受理されたことのない新しい測定値であるか、又測定値の欠如があるか否かを見極めるため、前記収集装置において前記古い数字を前記新しい数字と比較する段階、をさらに含んで成る請求の範囲第２１項に記載の方法。 23．前記遠隔測定装置内に前記古い数字を記憶する段階をさらに含んで成り、前記新しい数字を生成する段階には前記古い数字を増分することが含まれている請求の範囲第２２項に記載の方法。 24．前記収集装置によって受理された新しい測定値についての測定時刻を決定する段階をさらに含んで成る請求の範囲第２３項に記載の方法。 25．連続する測定の間で電源故障が発生したか否かを表わす情報を前記遠隔測定装置内に記憶する段階。前記収集装置に対し前記情報を伝達する段階及び前記情報を用いて、測定時刻を決定できない新しい測定値が存在するか否かを見極める段階、をさらに含んで成る請求の範囲第２４項に記載の方法。 26．測定時刻が決定できない新しい測定値又は測定値の欠如について回復オペレーションを実行する段階をさらに含んで成る請求の範囲第２５項に記載の方法。 27．前記記憶された測定値を伝送するため測定の後アライメント時間だけ待機する段階をさらに含んで成る請求の範囲第２１項に記載の方法。 28．前記アライメント時間がランダムに選択される請求の範囲第２７項に記載の方法。 29．整数回の測定の後に前記伝送が発生する請求の範囲第２７項に記載の方法。 30．１つの伝送内で前記遠隔測定装置から前記コレクタまで前記アライメント時間を伝送する段階；前記コレクタが前記伝送を受理する時刻を表わす受理時刻を決定する段階；及び伝送の中の最近の測定値の測定時刻を表わす時刻を生成するため、前記受理時刻から前記アライメント時刻を差し引く段階、をさらに含んで成る請求の範囲第２７項に記載の方法。 31．前記パラメータが、電力、流体流量、電圧、電流、温度、圧力及び湿度から成るグループの中から選択される請求の範囲第２１項に記載の方法。 32．前記パラメータが電力である、請求の範囲第３１項に記載の方法。 33．前記パラメータが流体流量である、請求の範囲第３１項に記載の方法。 34．前記流体が天然ガスである請求の範囲第３３項に記載の方法。 35．前記流体が水である請求の範囲第３３項に記載の方法。 36．前記伝送が無線伝送である請求の範囲第２１項に記載の方法。 37．複数のセンサーによって生成されたデータを収集するためのネットワークにおいて、ａ）ｉ）測定値を生成するべくパラメータを測定するためのセンサー、 ii）前記測定値を記憶するように設定されたメモリ、及び iii）複数の伝送時刻で中間装置へと前記記憶された測定値を伝送するための送信機、を含む複数のデータ生成装置；及びｂ）ｉ）前記複数のデータ生成装置のサブセットから伝送を受理するための受信機； ii）前記伝送から前記測定値を抽出し前記測定値を解析して前記パラメータの計測された関数を生成するためのプロセッサ；及び iii）前記計測された関数を伝送するための送信機、を含み、データ生成装置よりも少ない数で存在する複数の中間装置、及びｃ）前記複数の中間装置から前記伝送された計測された関数を受理するための中央ステーション；を含んで成るネットワーク。 38．ａ）測定値を生成するべくセンサーでパラメータを測定する段階；ｂ）メモリ内に前記複数の測定値を記憶する段階；ｃ）中間装置に対して前記記憶された測定値を伝送する段階；ｄ）前記中間装置を用いて前記伝送から前記測定値を抽出する段階；ｅ）前記中間装置を用いて前記パラメータの計測された関数を生成するべく前記測定値を解析する段階；及びｆ）中央ステーションに対して前記計測された関数を伝送する段階；を含んで成るデータ収集方法。