JPWO2014156156A1 - Energy meter, energy metering system - Google Patents
Energy meter, energy metering system Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014156156A1 JPWO2014156156A1 JP2015508078A JP2015508078A JPWO2014156156A1 JP WO2014156156 A1 JPWO2014156156 A1 JP WO2014156156A1 JP 2015508078 A JP2015508078 A JP 2015508078A JP 2015508078 A JP2015508078 A JP 2015508078A JP WO2014156156 A1 JPWO2014156156 A1 JP WO2014156156A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- watt
- hour meter
- communication network
- channel
- communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D4/00—Tariff metering apparatus
- G01D4/002—Remote reading of utility meters
- G01D4/004—Remote reading of utility meters to a fixed location
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2204/00—Indexing scheme relating to details of tariff-metering apparatus
- G01D2204/40—Networks; Topology
- G01D2204/45—Utility meters networked together within a single building
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/60—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
電力量計10は、需要家1における電力の使用量を計量し、第1の通信網NT1を通して親機20と通信し、需要家1に設けられた機器30と第2の通信網NT2を通して通信するように構成される。電力量計10は、通信インターフェイス部11と、制御部12とを備える。通信インターフェイス部11は、無線信号を送受し、無線信号の周波数で定められるチャネルが複数種類から選択可能であり、第1の通信網NT1での通信と第2の通信網NT2での通信とに共用される。制御部12は、第1の通信網NT1における通信を行う期間と第2の通信網NT2における通信を行う期間とを設けるように通信インターフェイス部11を制御する。The watt-hour meter 10 measures the amount of power used by the customer 1, communicates with the parent device 20 through the first communication network NT1, and communicates with the device 30 provided in the customer 1 through the second communication network NT2. Configured to do. The watt-hour meter 10 includes a communication interface unit 11 and a control unit 12. The communication interface unit 11 transmits / receives a radio signal, and a channel determined by the frequency of the radio signal can be selected from a plurality of types. Shared. The control unit 12 controls the communication interface unit 11 so as to provide a period for performing communication in the first communication network NT1 and a period for performing communication in the second communication network NT2.
Description
本発明は、需要家に設置され電力の使用量を計量する機能と通信機能とを有した電力量計、およびこの電力量計を備える電力量計量システムに関する。 The present invention relates to a watt hour meter installed in a consumer and having a function of measuring the amount of power used and a communication function, and a power metering system including the watt hour meter.
従来、需要家での電力の使用量を計量する機能と通信機能とを有する電力量計が提案されている(たとえば、日本特許出願公開番号2011−103726(以下、文献1という))。文献1に記載された電力量計は、広域網に接続するための広域通信部と、住宅に設置した負荷機器やセンサ装置との間で通信を行うための近距離通信部とを備える。
Conventionally, a watt-hour meter having a function of measuring the amount of power used by a consumer and a communication function has been proposed (for example, Japanese Patent Application Publication No. 2011-103726 (hereinafter referred to as Document 1)). The watt-hour meter described in
通信機能を有する電力量計には、文献1に記載された技術のように、2種類の通信網と接続することを可能にした構成が知られている。しかしながら、2種類の通信網とそれぞれ接続するには、異なる仕様の2個の通信インターフェイス部が必要になり、結果的にコスト増につながるという問題を有している。
As for the watt-hour meter having a communication function, a configuration that enables connection to two types of communication networks is known as in the technique described in
本発明は、2個の通信インターフェイス部を用いることなく2種類の通信網と通信することを可能にし、結果的にコストの低減を図った電力量計を提供することを目的とし、さらに、この電力量計を備える電力量計量システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a watt-hour meter that enables communication with two types of communication networks without using two communication interface units, resulting in cost reduction. An object of the present invention is to provide a power metering system including a power meter.
本発明に係る電力量計は、需要家ごとに設置され、前記需要家における電力の使用量を計量する機能と、第1の通信網を通して親機と通信する機能と、前記需要家に設けられた機器と第2の通信網を通して通信する機能とを備える電力量計であって、電波を伝送媒体とする無線信号を送受し、前記無線信号の周波数で定められるチャネルが複数種類から選択可能、かつ前記第1の通信網における通信と第2の通信網における通信とにおいて共用される通信インターフェイス部と、前記第1の通信網における通信の期間と前記第2の通信網における通信の期間とを設けるように前記通信インターフェイス部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。 The watt-hour meter according to the present invention is provided for each consumer, and is provided in the consumer with a function of measuring the amount of power used by the consumer, a function of communicating with a parent device through a first communication network, and the consumer. A watt-hour meter having a function of communicating with a connected device through a second communication network, wherein a radio signal using radio waves as a transmission medium is transmitted and received, and a channel defined by the frequency of the radio signal can be selected from a plurality of types. And a communication interface unit shared in communication in the first communication network and communication in the second communication network, a communication period in the first communication network, and a communication period in the second communication network. And a control unit that controls the communication interface unit.
この電力量計において、前記制御部は、前記第1の通信網において受信待ちの期間に用いる第1のチャネルと前記第2の通信網において受信待ちの期間に用いる第2のチャネルとが同じチャネルを共用するように前記通信インターフェイス部を制御することが好ましい。 In this watt-hour meter, the control unit is configured such that the first channel used in the reception waiting period in the first communication network is the same as the second channel used in the reception waiting period in the second communication network. It is preferable to control the communication interface unit so as to share the same.
この電力量計において、前記制御部は、前記第1の通信網において受信待ちの期間に用いる前記第1のチャネルに関する情報を、前記第1の通信網に対して通知するように前記通信インターフェイス部を制御することが好ましい。 In this watt-hour meter, the control unit is configured to notify the first communication network of information related to the first channel used during a reception waiting period in the first communication network. Is preferably controlled.
この電力量計において、前記制御部は、前記親機が定めた前記第2のチャネルに関する情報を前記通信インターフェイス部を通して受信すると、前記第1のチャネルを前記第2のチャネルと同じチャネルとするように、前記通信インターフェイス部を制御することが好ましい。 In this watt-hour meter, when the control unit receives information on the second channel determined by the base unit through the communication interface unit, the control unit sets the first channel to the same channel as the second channel. In addition, it is preferable to control the communication interface unit.
この電力量計において、前記制御部は、前記第1の通信網において受信待ちの期間に用いる第1のチャネルと前記第2の通信網において受信待ちの期間に用いる第2のチャネルとを異なるチャネルとし、かつ、通信のフレームより短い所定時間ごとに前記第1のチャネルが選択される期間と前記第2のチャネルが選択される期間とが含まれるように、前記通信インターフェイス部を制御することが好ましい。 In this watt-hour meter, the control unit uses different channels for the first channel used in the reception waiting period in the first communication network and the second channel used in the reception waiting period in the second communication network. And the communication interface unit is controlled to include a period during which the first channel is selected and a period during which the second channel is selected every predetermined time shorter than a communication frame. preferable.
この電力量計において、前記制御部は、前記受信待ちの期間に受信開始を示す所定信号を受信したと判断すると、前記第1のチャネルと前記第2のチャネルとのうち前記所定信号を受信したチャネルを用いて通信を継続することが好ましい。 In this watt-hour meter, when it is determined that the control unit has received a predetermined signal indicating start of reception during the reception waiting period, the control unit has received the predetermined signal out of the first channel and the second channel. It is preferable to continue communication using the channel.
この電力量計において、前記制御部は、受信信号レベルが規定した閾値以上であるときに前記所定信号を受信したと判断することが好ましい。 In this watt-hour meter, it is preferable that the control unit determines that the predetermined signal has been received when the received signal level is equal to or higher than a prescribed threshold value.
この電力量計において、前記制御部は、前記フレームに含まれるプリアンブルの一部でビット同期が確立したときに前記所定信号を受信したと判断することが好ましい。 In the watt-hour meter, it is preferable that the control unit determines that the predetermined signal has been received when bit synchronization is established in a part of the preamble included in the frame.
この電力量計において、前記制御部は、前記フレームに含まれるユニークワードの検出によりフレーム同期が確立したときに前記所定信号を受信したと判断することが好ましい。 In the watt-hour meter, it is preferable that the control unit determines that the predetermined signal has been received when frame synchronization is established by detecting a unique word included in the frame.
本発明に係る電力量計量システムは、上述したいずれかの電力量計と、前記第1の通信網を通して前記電力量計と通信する親機と、前記需要家に設けられ前記第2の通信網を通して前記電力量計と通信する機器とを備えることを特徴とする。 The electric energy metering system according to the present invention includes any one of the watt-hour meters described above, a master unit that communicates with the watt-hour meter through the first communication network, and the second communication network provided in the consumer. And a device that communicates with the watt-hour meter.
本発明の構成によれば、第1の通信網と第2の通信網とに1つの通信インターフェイス部を共用しているから、2個の通信インターフェイス部を用いることなく2種類の通信網と通信することが可能であり、結果的にコストの低減につながるという利点がある。 According to the configuration of the present invention, one communication interface unit is shared by the first communication network and the second communication network. Therefore, two types of communication networks can be communicated without using two communication interface units. There is an advantage that the cost can be reduced as a result.
(実施形態1)
以下の実施形態で説明する電力量計システムは、図1に示すように、電力の需要家1ごとに設置された電力量計10と、電力量計10と通信する親機20と、需要家1に設置され電力量計10と通信する機器30とを備える。電力量計10は、需要家1における電力の使用量を計量する機能を有する。(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the watt-hour meter system described in the following embodiment includes a watt-
親機20は、電力量計10が計量した電力の使用量を取得し、電気事業者などが運営する上位装置40に通知する遠隔検針の機能、上位装置40からの節電要求(デマンドレスポンス)のような情報を電力量計10に通知する機能などを有する。
The
親機20は、複数台の電力量計10を管理することが可能である。たとえば集合住宅あるいはテナントビルであれば、各住戸あるいは各テナントに設置された電力量計10が、1ないし数台の親機20で管理される。また、戸建て住宅の場合、親機20によって、複数の住宅にそれぞれ設置された電力量計10が管理される。つまり、親機20は、複数台の電力量計10を集約的に管理することが可能であって、電力量計10に対してコンセントレータとして機能する。
The
電力量計10は、親機20との間で電波を伝送媒体に用いたマルチホップ無線ネットワークを構築する。すなわち、電力量計10と親機20とは、通信に際して他の電力量計10を中継に用いることが可能であり、かつ通信環境に応じて通信経路が変更されるアドホックネットワークを構築する。以下では、親機20と電力量計10とにより構築される通信網を第1の通信網NT1とする。
The watt-
機器30は、需要家1に設置されている種々の機器のうち通信機能を有する機器であって、とくに、需要家1に設置された他の機器の動作状態を管理するHEMS(Home Energy Management System)コントローラであることが望ましい。他の機器は、照明機器、空調機器、映像音響機器、厨房機器などを意味する。なお、電力量計10は、HEMSコントローラを介さずに、他の通信機能を有した機器と直接通信するように構成されていてもよい。電力量計10は、機器30との通信に際しても電波を伝送媒体に用いた無線通信を行う。
The
以下では、電力量計10と機器30とにより構築される通信網を第2の通信網NT2とする。電力量計10はHEMSコントローラとの間でのみ通信を行うことを想定する。したがって、以下では、機器30はHEMSコントローラを意味する。
Hereinafter, a communication network constructed by the watt-
上述したように、電力量計10は、機器30との間で無線通信を行うから、近隣の需要家1の電力量計10が第2の通信網NT2において同じチャネルを利用していると、異なる需要家1の間で無線信号の漏洩や干渉が生じる可能性がある。チャネルは、周波数によって区分されている。そのため、無線信号の干渉が生じる可能性のある近隣の需要家1では、需要家1ごとに異なる周波数を利用することが望ましい。ただし、近隣の需要家1でも干渉がなければ同じ周波数を用いてもよい。
As described above, since the watt-
上述したように、電力量計10は、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2との両方を通して通信することが可能であり、第1の通信網NT1を通して親機20と通信する機能と、第2の通信網NT2を通して機器30と通信する機能とを有している。さらに、電力量計10は、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2との間で、情報を転送する機能も備える。そのため、電力量計10は、親機20から第1の通信網NT1を通して伝送された上位装置40からの情報を機器30に通知することが可能であり、また、機器30から第2の通信網NT2を通して伝送された情報を上位装置40に通知することが可能になっている。
As described above, the watt-
次に、電力量計10の構成について説明する。電力量計10は、第1の通信網NT1における通信(いわゆる、Aルート通信)と、第2の通信網NT2における通信(いわゆる、Bルート通信)とにおいて共用される通信インターフェイス部11を備える。以下、通信インターフェイス部を「通信I/F部」と略称する。通信I/F部11は、複数(たとえば、5〜10程度)のチャネルから所望のチャネルを選択できるようにチャネル選択部111を備える。チャネル選択部111は制御部12に制御され、制御部12がチャネルを選択する。
Next, the configuration of the watt-
通信I/F部11は、常時は受信待ちの状態であり、信号を受信すると受信状態に遷移し、信号の受信に対する応答あるいは信号により通知された要求に対する返信を行う場合は送信状態に遷移する。また、通信I/F部11は、受信状態あるいは送信状態が終了すれば、受信待ちの状態に復帰する。以下に説明する実施形態において、通信I/F部11は、第1の通信網NT1における受信待ちと第2の通信網NT2における受信待ちとに共用される。 The communication I / F unit 11 is normally in a waiting state for reception, and transitions to a reception state when a signal is received, and transitions to a transmission state when performing a response to reception of a signal or a reply to a request notified by the signal. . Further, the communication I / F unit 11 returns to the reception waiting state when the reception state or the transmission state ends. In the embodiment described below, the communication I / F unit 11 is shared for reception waiting in the first communication network NT1 and reception waiting in the second communication network NT2.
本実施形態は、電力量計10が、第1の通信網NT1において受信待ちの期間に用いるチャネル(第1のチャネル)と、第2の通信網NT2において受信待ちに用いるチャネル(第2のチャネル)とに同じ周波数のチャネルを用いている。すなわち、制御部12は、受信待ちを行う期間に、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2とを区別することなく同じ周波数が選択されるように、チャネル選択部111を制御する。第1の通信網NT1における通信のうち受信待ちの期間以外に選択される周波数については後述する。
In the present embodiment, the watt-
第1の通信網NT1および第2の通信網NT2での受信待ちに用いるチャネルは、電力量計10が互いに他の電力量計10からの干渉を監視することにより、それぞれの電力量計10が自律的に定める。なお、電力量計10が第2の通信網NT2での受信待ちに使用するチャネルを親機20が定める構成を採用してもよい。すなわち、制御部12は、親機20からそれぞれの電力量計10に通知されるチャネルに関する情報を通信I/F部11を通して受け取り、このチャネルを第2の通信網NT2での受信待ちに用いるチャネルとして用いる。本実施形態では、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2とが受信待ちに同じチャネルを用いる。
Channels used for reception waiting in the first communication network NT1 and the second communication network NT2 are monitored by the watt-
ところで、上述したように、近隣の需要家1が電力量計10と機器30との間の通信に同じ周波数を用いると、無線信号の漏洩や干渉が生じる可能性があるから、電力量計10は、近隣の需要家1が使用している周波数を知る必要がある。そのため、制御部12は、第1の通信網NT1における受信待ちに使用する周波数を、他の需要家1の電力量計10に通知する機能を有する。すなわち、制御部12は、第1のチャネルに関する情報を、第1の通信網NT1に対して通知するように通信I/F部11を制御する。
By the way, as described above, if the
電力量計10が第1のチャネルに関する情報を通知すると、第1の通信網NT1に属している他の電力量計10は電力量計10が第1の通信網NT1における受信待ちのために選択している周波数を認識する。このように、互いに他の電力量計10が第1の通信網NT1での受信待ちに使用する周波数を認識することにより、制御部12は、他の需要家1が使用している無線信号との干渉を回避するように周波数を定めることが可能になる。
When the watt-
なお、第1の通信網NT1は、マルチホップ無線ネットワークを構築しているから、キープアライブ、ルート探索などのパケットを電力量計10の間で定期的または不定期に交換している。したがって、制御部12は、第1の通信網NT1に使用する周波数を定めたときに、これらのパケットを用いて、定めた周波数を他の電力量計10および親機20に通知するようにしてもよい。
Note that the first communication network NT1 constructs a multi-hop wireless network, so packets such as keep alive and route search are exchanged regularly or irregularly between the watt-
以下に、上述した構成の動作例を示す。電力量計10は親機20と1ホップで通信する場合を除いて、他の電力量計10と通信する。ここでは、第1の通信網NT1において電力量計10が通信する場合として、着目する電力量計10が上位側(親機20側)の他の電力量計10と通信する場合を想定して説明する。ただし、電力量計10が親機20と1ホップで通信する電力量計10であっても、基本的な動作は上位側の電力量計10と通信する場合と同様である。
Hereinafter, an operation example of the above-described configuration will be shown. The watt-
ここに、着目する電力量計10が第1の通信網NT1および第2の通信網NT2での受信待ちに用いるチャネルは周波数F1であると仮定する。また、上位側の電力量計10が第1の通信網NT1および第2の通信網NT2での受信待ちに用いるチャネルは周波数F2であると仮定する。図2にそれぞれの電力量計10が受信待ちを行っている周波数F1,F2を太い実線で示している。また、第1の通信網NT1および第2の通信網NT2での受信待ちの際に、情報を受信した端末は、必ず送信元の端末に応答(受信応答)を返すように動作する。したがって、情報の伝送は送信と応答とを対にして行われる。
Here, it is assumed that the channel used for waiting for reception in the first communication network NT1 and the second communication network NT2 by the focused watt-
まず、遠隔検針あるいは節電要求のように、親機20から電力量計10に対する要求が送信される場合の動作を説明する。この場合、着目する電力量計10は、周波数F1のチャネルで要求を受け取る。電力量計10が受信待ちの状態において、親機20からの要求を含む情報を受け取ると、電力量計10は親機20に対して応答を行う。
First, an operation when a request for the
ここに、着目する電力量計10は第1の通信網NT1での受信待ちに周波数F1を用い、上位側の電力量計10は第1の通信網NT1での受信待ちに周波数F2を用いているから、着目する電力量計10は、応答に周波数F2を用いることが可能である。しかしながら、この動作を行うと、双方の電力量計10は、要求時と応答時とで通信I/F部11が用いる周波数を切り替えることが必要になる。そのため、送信と受信とに用いる周波数を短時間で安定させなければならず、高性能の通信I/F部11が必要になるから、電力量計10のコストが増加する可能性がある。
Here, the focused watt-
そこで、本実施形態は、双方の電力量計10が要求時と応答時とに用いる周波数を変更しないことによって、電力量計10のコスト増を抑制している。すなわち、上位側の電力量計10から要求を受け取った電力量計10は、応答を行う周波数に受信待ちの期間と同じ周波数を用いる。また、着目する電力量計10に要求を送信した上位側の電力量計10も、応答が得られるまでは、要求を送信した周波数で受信待ちを行う。
Therefore, in this embodiment, the cost increase of the watt-
ところで、親機20からの要求が電力の使用量を送信することを求める電文要求である場合、電力量計10は、計測した電力の使用量を電文とする電文通知を親機20に向けて送信する。また、親機20からの要求がデマンドレスポンスのように機器30に通知することである場合、電力量計10は、要求をバッファに一時的に保存した後、機器30に向けて第2の通信網NT2を通して情報を通知する。
By the way, when the request | requirement from the main |
図2に示しているように、上位側の電力量計10から受け取った電文要求D11に対する応答D12は、電文要求D11を受け取った周波数F1のチャネルを用いて送信される。一方、電文要求D11に対して親機20に向けて送信される電文通知D13は、電文要求D11を受信した後に、上位側の電力量計10が第1の通信網NT1での受信待ちに用いている周波数F2のチャネルを用いて送信される。上位側の電力量計10からの応答D14は、周波数F2のチャネルを用いて返信される。
As shown in FIG. 2, the response D12 to the message request D11 received from the
なお、図2において、符号(Rx)は着目する電力量計10が情報を受け取ることを意味し、符号(Tx)は電力量計10から情報を送り出すことを意味する。これらの符号は、以下に説明する図においても同様に用いる。なお、電文要求と電文通知とに含まれる情報をまとめて電文情報と呼ぶ。
In FIG. 2, the symbol (Rx) means that the target watt-
着目する電力量計10と上位側の電力量計10と機器30との間での伝送手順は図3のようになる。図3では、電力量計10の制御部12が情報の伝送に用いるために選択している周波数を括弧内に示している。
The transmission procedure among the watt-
電力量計10は、常時は、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2との区別をすることなく周波数F1のチャネルで受信待ちを行っている。電力量計10は、受信待ちの状態において、親機20から上位側の電力量計10を介して電文要求を受信すると(P1)、送信元である上位側の電力量計10への応答を行う(P2)。なお、上位側の電力量計10は、応答の受信待ちを行う時間が制限されており、要求の送信から制限された時間内に応答が得られないときには、タイムアウトと判断して使用する周波数を元に戻す。
The watt-
親機20からの電文要求が、電力量計10から電力量を返送させる検針要求のように、電力量計10に対して電文通知の返送を要する電文要求である場合、制御部12は、電文要求の送信元である上位側の電力量計10が受信可能なチャネルを選択する(P3)。送信元が受信可能なチャネルは、ここでは周波数F2のチャネルである。したがって、着目する電力量計10の制御部12は、選択した周波数F2のチャネルを用いて、電文要求に応じた内容の電文通知を電文要求の送信元に通知する(P4)。このとき、送信元からの応答は、周波数F2のチャネルを用いて返送される(P5)。このような一連の動作によって、電力量計10は、親機20から受け取った電文要求に対して、親機20に向かって電文要求で求められた内容の電文通知を返すことが可能になる。
When the message request from the
一方、親機20からの電文要求(P6)が、デマンドレスポンスのように機器30に対する要求を含む場合、電力量計10は、応答(P7)の後に、機器30に対して親機20からの電文要求を送信する(P8)。機器30は、電力量計10から電文要求を受けると、電力量計10に応答を返す(P9)。
On the other hand, when the message request (P6) from the
なお、電力量計10と機器30との間の通信は、電力量計10が親機20からの要求を受けたときにのみ行われるのではなく、電力量計10と機器30との間で定期的あるいは不定期に行われる。たとえば、電力量計10が計測した電力量を機器30で用いる場合、電力量計10から定期的に機器30への通信を行うか、あるいは、機器30から電力量計10に対して電力量の引き渡しが要求される場合がある。このような電力量計10と機器30との間の通信は、電力量計10が第1の通信網NT1での通信を行っていない期間に行われる。
The communication between the
上述した構成例では、第1の通信網NT1において通信に用いるチャネルは、1種類であるが、制御情報を伝送する制御用のチャネルと、電力の使用量などの電文情報を伝送する電文用のチャネルとの2種類であってもよい。制御情報は、たとえば、電文用のチャネルを通知するために用いられる。2種類のチャネルを用いる場合、制御部12は、制御用のチャネルにおいて受信待ちを行う周波数と、第2の通信網NT2での受信待ちに用いる周波数とが同じになるように通信I/F部11を制御する。
In the configuration example described above, there is one type of channel used for communication in the first communication network NT1, but a control channel for transmitting control information and a telegram for transmitting telegram information such as power consumption are used. There may be two types of channels. The control information is used, for example, to notify a telegram channel. When two types of channels are used, the
制御用のチャネルと電文用のチャネルとを用いる場合の動作例を以下に説明する。この動作例において、電文用のチャネルには周波数F3が用いられる。 An operation example in the case of using a control channel and a telegram channel will be described below. In this operation example, the frequency F3 is used for the telegram channel.
電力量計10は、図4に示すように、第1の通信網NT1における制御チャネルの受信待ちと第2の通信網NT2における受信待ちとに、周波数F1のチャネルを用いる。制御情報は、親機20からの要求を含まず、電文情報を送信する電文用のチャネルに関する情報と電文情報の送信開始とを電力量計10に通知するために用いられる。そのため、制御情報のパケットは電文情報のパケットよりもビット長が短い。
As shown in FIG. 4, the watt-
第1の通信網NT1において電文用のチャネルに用いる周波数は、第1の通信網NT1における制御情報を用いて電力量計10に通知される。着目する電力量計10は、制御用のチャネルに対する受信待ちを行っている状態で制御情報D15を受け取ると、上位側の電力量計10に応答D16を返す。さらに、着目する電力量計10の制御部12は、第1の通信網NT1から電文情報を受信するチャネルとして、制御情報で指定されたチャネルを用いるように通信I/F部11を制御する。
The frequency used for the telegram channel in the first communication network NT1 is notified to the watt-
したがって、着目する電力量計10は、上位側の電力量計10から指定されたチャネルを用いて送信される電文要求D17を受信することが可能になる。言い換えると、制御情報は、電文用のチャネルを開くためのトリガとして機能する。図4に示す例では、電文用のチャネルとして周波数F3が選択されている。この要求に対する応答D18は周波数F3のチャネルで返される。
Therefore, the watt-
ここで、親機20からの電文要求D17が、上位側の電力量計10に電文通知D21を送信することを要求している場合、上位側の電力量計10が制御用のチャネルとして用いている周波数F2で制御情報D19が伝送される。この制御情報D19は、上位側の電力量計10に電文用のチャネルの周波数を通知し、かつ電文の送信開始を通知するために用いられる。着目する電力量計10は、上位側の電力量計10に対して制御情報D19を送信すると、上位側の電力量計10から応答D20を受け取る。
Here, when the message request D17 from the
着目する電力量計10から上位側の電力量計10に送信される制御情報が送信された後には、着目する電力量計10は、制御情報D19を用いて通知した周波数(ここでは、周波数F4)を用いて、上位側の電力量計10に電文通知D21を送信する。また、上位側の電力量計10からは応答D22を受け取る。
After the control information transmitted from the focused watt-
本実施形態の構成では、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2との2種類の通信網からの受信待ちを1個の通信I/F部11で実現することができる。なお、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2とのどちらから受信信号を受信したかは、フレームの内容によって識別される。 In the configuration of the present embodiment, it is possible to realize reception waiting from two types of communication networks, the first communication network NT1 and the second communication network NT2, with one communication I / F unit 11. Note that whether the received signal is received from the first communication network NT1 or the second communication network NT2 is identified by the content of the frame.
(実施形態2)
実施形態1は、電力量計10が第1の通信網NT1と第2の通信網NT2の受信待ちを同じチャネルで行っている。これに対して、本実施形態は、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2の受信待ちに異なるチャネルを用いている。さらに、図5に示すように、本実施形態において、制御部12は、所定時間ごとに、第1の通信網NT1の受信待ちのチャネル(第1のチャネル)が選択される期間T21と、第2の通信網NT2の受信待ちのチャネル(第2のチャネル)が選択される期間T22とを含むように、通信I/F部11を制御する。図示例では、期間T21と期間T22とが交互に設けられ、かつ両方の期間T21,T22が1回ずつ選択される周期が、通信のフレームに比べて十分に短い時間(たとえば、1ミリ秒以下程度)に設定されている。(Embodiment 2)
In the first embodiment, the watt-
図5に示す例において、電力量計10は、第1の通信網NT1での受信待ちの期間T21に周波数F1のチャネルを選択し、第2の通信網NT2での受信待ちの期間T22に周波数F2のチャネルを選択している。着目する電力量計10は、期間T21において、上位側の電力量計10あるいは親機20から周波数F1のチャネルを通して電文要求を受け取ると、実施形態1と同様に、同じ周波数F1を用いて応答を行う。
In the example shown in FIG. 5, the watt-
上述の動作を可能にするには、受信待ちの期間に情報の受信を開始してから応答を返すまでの期間は、受信待ちを行っていた周波数に固定して通信を継続することが必要である。この動作は、第1の通信網NT1と第2の通信網NT2とでの受信待ちの期間において同じ周波数のチャネルを用いている実施形態1の構成では不要である。 In order to enable the above-mentioned operation, it is necessary to continue communication with a fixed frequency for the reception waiting period until the response is returned after receiving information during the reception waiting period. is there. This operation is unnecessary in the configuration of the first embodiment in which channels having the same frequency are used in the reception waiting period in the first communication network NT1 and the second communication network NT2.
上述の動作を可能にするために、制御部12は、受信待ちの期間において、情報の受信開始を検出する所定信号を受信したと判断すると、少なくとも応答を返すまでは、受信待ちを行っていた周波数を維持するように通信I/F部11を制御する。ここに、制御部12は、情報の受信開始を判断するために、以下のいずれかの条件が成立すると、所定信号を受信したと判断する。
In order to enable the above-described operation, the
すなわち、所定信号を受信したと判断される条件は、たとえば、受信信号レベルが規定した閾値以上である場合、通信のフレームに含まれるプリアンブルとのビット同期が確立した場合、フレームに含まれるユニークワードの検出によりフレーム同期が確立された場合などである。 That is, the condition for determining that the predetermined signal has been received is, for example, when the received signal level is equal to or higher than a prescribed threshold, or when bit synchronization with the preamble included in the communication frame is established, the unique word included in the frame This is a case where frame synchronization is established by detection of.
制御部12が受信信号レベルが閾値以上になった時点で、受信待ちを行っていた周波数に固定して通信を継続する場合、フレームが開始された直後に周波数が維持されるから、異なる周波数を交互に選択している場合でも、フレームを受信できる確率が高くなる。また、プリアンブルでのビット同期を確立する場合、あるいはユニークワードでフレーム同期を確立する場合、制御部12は、フレームの最初の部分で判断がなされるから、比較的高い確率でフレームを受信することが可能になる。
When the
これらの条件から選択される条件が成立したときに、制御部12は、受信した情報に対する応答を返すまでは、同じ周波数を維持するように通信I/F部11に指示する。
When a condition selected from these conditions is satisfied, the
なお、制御部12は、受信待ちを行っている期間に受信信号レベルが閾値以上になると、プリアンブルまでの時間はチャネルを固定し、プリアンブルでビット同期がとれると、ユニークワードまでの時間はチャネルを固定する動作を行ってもよい。この場合、制御部12は、3種類の条件を次々に用い、最終的にフレーム同期がとれると、応答を返すまではチャネルを固定するから、耐ノイズ性が向上する。
Note that when the reception signal level becomes equal to or greater than the threshold during the reception waiting period, the
以下では、親機20との通信に2ホップ以上を要し、着目する電力量計10が上位側の電力量計10と通信する場合を想定する。ただし、着目する電力量計10が親機20と1ホップで通信する場合も、親機20が機器30と通信を行わない点を除いてほぼ同様の動作になる。
In the following, it is assumed that two or more hops are required for communication with the
ここでは、着目する電力量計10が第1の通信網NT1の受信待ちに周波数F1のチャネルを用い、上位側の電力量計10が第1の通信網NT1の受信待ちに周波数F3のチャネルを用いていると仮定する。第2の通信網NT2の受信待ちには周波数F2が用いられる。
Here, the watt-
着目する電力量計10は、上位側の電力量計10から期間T21において周波数F1のチャネルで電文要求を受け取ると、周波数F1のチャネルで上位側の電力量計10に応答を返す。
When the watt-
一方、着目する電力量計10が受け取った電文要求に対して、上位側の電力量計10に電文通知を送信するときには、上位側の電力量計10が第1の通信網NT1での受信待ちに用いている周波数F3のチャネルが選択される。
On the other hand, when a telegram notification is transmitted to the upper watt-
上述の動作を図5に従って説明すると、電力量計10は、第1の通信網NT1での受信待ちの期間T21に周波数F1を選択し、第2の通信網NT2での受信待ちの期間T22に周波数F2を選択している。ここで、着目する電力量計10は、期間T21において第1の通信網NT1から電文要求D31を受け取ると、周波数を固定し、上位側の電力量計10に応答D32を返す。
Referring to FIG. 5, the watt-
次に、着目する電力量計10は、電文要求D31に対して返送する電文通知D33を、上位側の電力量計10における第1の通信網NT1での受信待ちの周波数F3を用いて、上位側の電力量計10に送信する。また、着目する電力量計10は、同じ周波数F3のチャネルを用いて上位側の電力量計10からの応答D34を受信する。
Next, the watt-
ところで、本実施形態1と同様に、第1の通信網NT1に、制御用のチャネルと電文用のチャネルとの2種類のチャネルを用いてもよい。以下では、着目する電力量計10において、第1の通信網NT1での制御用のチャネルの受信待ちが周波数F1、第1の通信網NT1での電文用のチャネルの受信待ちが周波数F3、第2の通信網NT2での受信待ちが周波数F2である場合を想定する。また、上位側の電力量計10において第1の通信網NT1での制御用のチャネルの受信待ちが周波数F4、電文用のチャネルの受信待ちが周波数F5であると仮定する。
By the way, as in the first embodiment, two types of channels, a control channel and a telegram channel, may be used for the first communication network NT1. Hereinafter, in the watt-
この条件での動作例を図6に示す。着目する電力量計10は、通常の動作では、周波数F1の制御用のチャネルで受信待ちを行う期間T21と、周波数F2のチャネルで機器30と通信する期間T22とを切り替えている。制御部12は、所定時間ごとに期間T21と期間T22とが含まれるように、通信I/F部11を制御する。図示例において、制御部12は、周波数F1と周波数F2とを通信のフレームに比べて十分に短い周期(たとえば、1ミリ秒以下程度)で交互に切り替えている。
An example of operation under these conditions is shown in FIG. In the normal operation, the watt-
制御用のチャネルは、実施形態1と同様に、親機20からの電文要求を含まず、電文用のチャネルに関する情報と電文要求の送信開始とを電力量計10に通知する制御情報D35の伝送に用いられる。制御情報に対する応答D36は同じチャネル(周波数F1)を用いて返送される。着目する電力量計10の制御部12が、第1の通信網NT1で用いる周波数F1の制御用のチャネルでの受信待ちの期間T21に、通信I/F部11が制御情報D35を受信すると、応答D36を返した後、制御情報D35により指示された周波数F3のチャネルで上位側の電力量計10からの電文要求D37の受信待ちを行う。
As in the first embodiment, the control channel does not include the message request from the
ここで、着目する電力量計10は、電文用のチャネル(周波数F3)で電文要求D37を受信し、電文要求D37に対する応答D38を返す。さらに、着目する電力量計10は、上位側の電力量計10が制御用のチャネルに用いている周波数F4によって、制御情報D39を上位側の電力量計10に送信する。この制御情報D39は、着目する電力量計10が電文通知D41を送信するための電文用のチャネルに周波数F5を用いることを通知し、かつ電文情報の送信開始を示す。この制御情報D39が伝送された後、着目する電力量計10は、電文要求D37に応じた電文通知D41を上位側の電力量計10に送信する。なお、制御情報D39、電文通知D41に対する応答D40,D42は、それぞれ周波数F4,F5で行われる。他の構成および動作は実施形態1と同様である。
Here, the watt-
Claims (10)
電波を伝送媒体とする無線信号を送受し、前記無線信号の周波数で定められるチャネルが複数種類から選択可能、かつ前記第1の通信網における通信と第2の通信網における通信とにおいて共用される通信インターフェイス部と、
前記第1の通信網における通信の期間と前記第2の通信網における通信の期間とを設けるように前記通信インターフェイス部を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする電力量計。Installed for each consumer, the function of measuring the amount of power used by the consumer, the function of communicating with the parent device through the first communication network, the equipment provided in the consumer and the second communication network A watt-hour meter with a function to communicate,
A radio signal using a radio wave as a transmission medium is transmitted and received, and a channel defined by the frequency of the radio signal can be selected from a plurality of types, and is shared in communication in the first communication network and communication in the second communication network A communication interface unit;
A watt hour meter comprising: a control unit that controls the communication interface unit so as to provide a communication period in the first communication network and a communication period in the second communication network.
請求項1記載の電力量計。The control unit is configured to use the same channel for a first channel used for a reception waiting period in the first communication network and a second channel used for a reception waiting period in the second communication network. The watt-hour meter of Claim 1 which controls an interface part.
請求項2記載の電力量計。The control unit controls the communication interface unit to notify the first communication network of information related to the first channel used during a reception waiting period in the first communication network. The watt hour meter described.
前記親機が定めた前記第2のチャネルに関する情報を前記通信インターフェイス部を通して受信すると、前記第1のチャネルを前記第2のチャネルと同じチャネルとするように、前記通信インターフェイス部を制御する
請求項2記載の電力量計。The controller is
The communication interface unit is controlled so that the first channel is set to the same channel as the second channel when information on the second channel determined by the master is received through the communication interface unit. 2. The electricity meter according to 2.
前記第1の通信網において受信待ちの期間に用いる第1のチャネルと前記第2の通信網において受信待ちの期間に用いる第2のチャネルとを異なるチャネルとし、かつ、通信のフレームより短い所定時間ごとに前記第1のチャネルが選択される期間と前記第2のチャネルが選択される期間とが含まれるように、前記通信インターフェイス部を制御する
請求項1記載の電力量計。The controller is
The first channel used for the reception waiting period in the first communication network is different from the second channel used for the reception waiting period in the second communication network, and has a predetermined time shorter than the communication frame. The watt-hour meter according to claim 1, wherein the communication interface unit is controlled to include a period during which the first channel is selected and a period during which the second channel is selected.
前記受信待ちの期間に受信開始を示す所定信号を受信したと判断すると、前記第1のチャネルと前記第2のチャネルとのうち前記所定信号を受信したチャネルを用いて通信を継続する
請求項5記載の電力量計。The controller is
6. When it is determined that a predetermined signal indicating the start of reception has been received during the reception waiting period, communication is continued using a channel that has received the predetermined signal among the first channel and the second channel. The watt hour meter described.
請求項6記載の電力量計。The watt-hour meter according to claim 6, wherein the control unit determines that the predetermined signal is received when a received signal level is equal to or higher than a prescribed threshold value.
請求項6記載の電力量計。The watt-hour meter according to claim 6, wherein the control unit determines that the predetermined signal is received when bit synchronization is established in a part of a preamble included in the frame.
請求項6記載の電力量計。The watt-hour meter according to claim 6, wherein the control unit determines that the predetermined signal has been received when frame synchronization is established by detecting a unique word included in the frame.
前記第1の通信網を通して前記電力量計と通信する親機と、
前記需要家に設けられ前記第2の通信網を通して前記電力量計と通信する機器とを備える
ことを特徴とする電力量計量システム。The watt-hour meter according to any one of claims 1 to 9,
A master unit communicating with the watt hour meter through the first communication network;
A power metering system comprising: a device provided in the consumer and communicating with the power meter through the second communication network.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1352776 | 2013-03-27 | ||
FR1352776A FR3003943A1 (en) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | ENERGY METER AND ENERGY MEASURING SYSTEM |
PCT/JP2014/001758 WO2014156156A1 (en) | 2013-03-27 | 2014-03-27 | Electric power meter, electric power meter system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014156156A1 true JPWO2014156156A1 (en) | 2017-02-16 |
Family
ID=49546473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015508078A Pending JPWO2014156156A1 (en) | 2013-03-27 | 2014-03-27 | Energy meter, energy metering system |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2014156156A1 (en) |
FR (1) | FR3003943A1 (en) |
TW (1) | TWI523363B (en) |
WO (1) | WO2014156156A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2020144990A1 (en) * | 2019-01-10 | 2021-10-14 | 株式会社村田製作所 | Array microphone and sensor system |
KR102420815B1 (en) * | 2021-12-27 | 2022-07-14 | 주식회사 지구루 | Data security system of electricity trading device based on smart grid |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011082672A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Meter-reading data collection system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5179002B2 (en) * | 2005-09-27 | 2013-04-10 | サクサ株式会社 | Telephone system, telephone control device, and program |
JP2009130567A (en) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Unidirectional radio communication system |
JP5412512B2 (en) * | 2009-05-22 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | Wireless communication system, wireless communication base station apparatus, and control node |
US20120218120A1 (en) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | General Electric Company | Meter processing communication system |
US8947257B2 (en) * | 2011-03-09 | 2015-02-03 | General Electric Company | Systems, methods, and apparatuses for reducing network congestion in a smart utility meter system |
US20120242499A1 (en) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | General Electric Company | Network interface controller for a utility meter |
-
2013
- 2013-03-27 FR FR1352776A patent/FR3003943A1/en active Pending
-
2014
- 2014-03-27 TW TW103111534A patent/TWI523363B/en not_active IP Right Cessation
- 2014-03-27 WO PCT/JP2014/001758 patent/WO2014156156A1/en active Application Filing
- 2014-03-27 JP JP2015508078A patent/JPWO2014156156A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011082672A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Meter-reading data collection system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014156156A1 (en) | 2014-10-02 |
TWI523363B (en) | 2016-02-21 |
FR3003943A1 (en) | 2014-10-03 |
TW201448402A (en) | 2014-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11329693B2 (en) | Dynamic medium switch in co-located PLC and RF networks | |
US8981959B2 (en) | Apparatus and method for priority addressing and message handling in a fixed meter reading network | |
US10015020B2 (en) | Interleaved communication with resource providers and a home area network | |
US8619609B2 (en) | Mesh infrastructure utilizing priority repeaters and multiple transceivers | |
CA2980895C (en) | Initialization of endpoint devices joining a power-line communication network | |
JP2009302694A (en) | Radio communication network system | |
US9161332B2 (en) | Location estimation device and location estimation method for estimating location of interference source | |
Ikpehai et al. | 6LoPLC for smart grid applications | |
WO2014156156A1 (en) | Electric power meter, electric power meter system | |
US9769779B2 (en) | Radio base station, radio communication network system, and communication control method | |
JP6617713B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM | |
JP5372303B1 (en) | Wireless terminal device, wireless mesh network, and communication method | |
JP5616682B2 (en) | Wireless communication system | |
JP2010187328A (en) | Remote metering system | |
EP3138207B1 (en) | Mimo communication channel identification in a power line communication network | |
JP2010087655A (en) | Communication system | |
JP2014068286A (en) | Communication network system, communication medium switchover method, and network implementation support method | |
KR101648746B1 (en) | Method for cutting off operation and communication stand-by power of a device and the apparatus therefor | |
Marcinek | Design and implementation of ZigBee solution for last-mile problem in automatic meter reading | |
JP2014216993A (en) | Radio communication apparatus | |
WO2011081123A1 (en) | Wireless communication device, wireless network system, and wireless communication method | |
JP6312017B2 (en) | Communication device, communication system, measuring device | |
JP2015115855A (en) | Communication apparatus, communication system and communication method | |
JP2023156584A (en) | Communication device, communication method, and program |