[go: up one dir, main page]

JP5220775B2 - Power measuring apparatus and power measuring system - Google Patents

Power measuring apparatus and power measuring system Download PDF

Info

Publication number
JP5220775B2
JP5220775B2 JP2010000184A JP2010000184A JP5220775B2 JP 5220775 B2 JP5220775 B2 JP 5220775B2 JP 2010000184 A JP2010000184 A JP 2010000184A JP 2010000184 A JP2010000184 A JP 2010000184A JP 5220775 B2 JP5220775 B2 JP 5220775B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
measurement
circuit
wireless communication
current
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.)
Active
Application number
JP2010000184A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011137782A (en
Inventor
正裕 石原
正明 矢部
直之 樋原
利康 樋熊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2010000184A priority Critical patent/JP5220775B2/en
Publication of JP2011137782A publication Critical patent/JP2011137782A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5220775B2 publication Critical patent/JP5220775B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

この発明は、電気機器の消費電力を計測する電力計測装置及び電力計測システムに関する。   The present invention relates to a power measurement device and a power measurement system that measure power consumption of an electrical device.

従来の電力計測装置は、分電盤に設置されるため、全体の消費電力を計測することは可能であるが、個々の電気機器の消費電力を計測するのは困難であった。個々の電気機器の消費電力を計測しようとすると、コンセント周辺を電力計測のために加工する必要があるが、そのような加工は簡単にできるものではない。そこで、個々の電気機器の消費電力を計測するコンセント接続型の電気量監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Since the conventional power measuring device is installed on the distribution board, it is possible to measure the overall power consumption, but it is difficult to measure the power consumption of individual electrical devices. In order to measure the power consumption of individual electrical devices, it is necessary to process the periphery of the outlet for power measurement, but such processing is not easy. Thus, an outlet connection type electric quantity monitoring device that measures power consumption of individual electric devices has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この電気量監視装置では、コンセントと、電気機器のプラグとの間を接続する電路にＣＴ（Current Transformer）とＰＴ（Potential Transformer）が設けられている。電気量監視装置は、演算処理部、表示部及び伝送手段を備える。演算処理部は、ＣＴとＰＴの各々の信号に基づいて電流、電圧、電力、電力量、力率、周波数又は電流、電圧の高調波成分を演算する。表示部は、演算により求められた電気に関する情報の少なくとも１つを表示する。伝送手段は、電力線搬送通信又はシリアル通信により、演算処理部の出力情報を外部装置に伝送する。   In this electric quantity monitoring device, a CT (Current Transformer) and a PT (Potential Transformer) are provided on an electric path connecting the outlet and the plug of the electric device. The electrical quantity monitoring device includes an arithmetic processing unit, a display unit, and a transmission unit. The arithmetic processing unit calculates harmonic components of current, voltage, power, electric energy, power factor, frequency or current, and voltage based on the CT and PT signals. The display unit displays at least one of the information related to electricity obtained by the calculation. The transmission means transmits the output information of the arithmetic processing unit to an external device by power line carrier communication or serial communication.

この電気量監視装置を用いれば、電気機器の消費電力その他電力に関連する計測データを個別に計測できるようになるうえ、その計測データを外部の装置に伝送することもできる。   By using this electric quantity monitoring device, it becomes possible to individually measure the measurement data related to the power consumption and other electric power of the electric equipment, and to transmit the measurement data to an external device.

特開２００３−１４９２７２号公報JP 2003-149272 A

上記特許文献１に記載の電気量監視装置では、コンセントに接続されるプラグの数を増やせば、電力計測装置１台で複数の電気機器の電力を個別に計測することができる。しかしながら、一般に電気機器が接続されるコンセントは、各部屋に分散して配設され、電気機器も分散して設置されることから、複数の電気機器の電力を計測しようとすると、現実的には、複数台の電気量監視装置が必要となる。   In the electricity quantity monitoring device described in Patent Document 1, if the number of plugs connected to an outlet is increased, the power of a plurality of electrical devices can be individually measured with one power measuring device. However, in general, the outlets to which electrical devices are connected are distributed in each room, and the electrical devices are also installed in a distributed manner. A plurality of electric quantity monitoring devices are required.

複数の電気機器の電力を計測すべく電気量監視装置を複数台設置すると、個別に電気機器の消費電力を計測することはできるが、複数の電気機器の消費電力の計測結果を一元管理し難くなる。   If you install multiple electricity monitoring devices to measure the power of multiple electrical devices, you can measure the power consumption of each electrical device individually, but it is difficult to centrally manage the results of measuring the power consumption of multiple electrical devices. Become.

また、上記特許文献１の電気量監視装置には表示部が設けられている。表示部を設けると、電気量監視装置にはＰＴや絶縁電源を備える必要があるので、装置全体が、大型化、高コスト化する。装置全体が大型化、高コスト化すると、電気量監視装置を複数台設置するのが困難になる。   In addition, the electric quantity monitoring device of Patent Document 1 is provided with a display unit. When the display unit is provided, it is necessary to provide the electric quantity monitoring device with PT and an insulated power source, so that the whole device becomes large and expensive. If the entire device becomes large and expensive, it becomes difficult to install a plurality of electricity quantity monitoring devices.

また、外部機器への計測結果の伝送手段が有線であると、計測データの通信ケーブルを別途配線する必要があるし、装置の移設も難しくなる。電力線搬送通信を使用すれば、新規なケーブルは不要となるが、現状では、通信品質を向上させるのが困難になる。   If the means for transmitting the measurement result to an external device is wired, it is necessary to separately wire a communication cable for measurement data, and it is difficult to move the apparatus. If power line carrier communication is used, a new cable becomes unnecessary, but at present, it is difficult to improve communication quality.

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、小型かつ低コストで、利便性が高く、多台数の設置に適した電力計測装置及び電力計測システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power measurement device and a power measurement system that are compact and low-cost, highly convenient, and suitable for installation in a large number.

上記目的を達成するために、この発明に係る電力計測装置において、プラグは、コンセントと接続される。コンセントは、測定対象である電気機器と接続される。電力線は、プラグとコンセントとを接続する。電圧計測回路は、電力線を介して印加される電圧を計測する。電流計測回路は、電力線を流れる電流を計測する。Ａ／Ｄ変換部は、電圧計測回路により計測される電圧値と、電流計測回路により計測される電流値を、Ａ／Ｄ変換する。演算部は、Ａ／Ｄ変換部によりＡ／Ｄ変換された電圧値及び電流値に基づいて、電気機器の消費電力に関する情報を演算する。無線通信部は、演算部により演算された電気機器の消費電力に関する情報を、無線通信により、外部機器に送信する。電源回路は、Ａ／Ｄ変換部と、演算部と、無線通信部とに、電力を供給する。電源回路は、非絶縁回路で構成され、電圧計測回路は、抵抗分圧回路によって構成されている。演算部は、電気機器の消費電力に関する情報に基づいて、電気機器の状態に関する情報を検出する。無線通信部は、電気機器の状態に関する情報を外部機器に送信する。 In order to achieve the above object, in the power measuring apparatus according to the present invention, the plug is connected to an outlet. The outlet is connected to the electrical device to be measured. The power line connects the plug and the outlet. The voltage measurement circuit measures a voltage applied via the power line. The current measurement circuit measures a current flowing through the power line. The A / D converter performs A / D conversion on the voltage value measured by the voltage measurement circuit and the current value measured by the current measurement circuit. The computing unit computes information related to the power consumption of the electric device based on the voltage value and the current value subjected to A / D conversion by the A / D conversion unit. The wireless communication unit transmits information regarding the power consumption of the electric device calculated by the calculation unit to the external device by wireless communication. The power supply circuit supplies power to the A / D conversion unit, the calculation unit, and the wireless communication unit. The power supply circuit is configured by a non-insulated circuit, and the voltage measurement circuit is configured by a resistance voltage dividing circuit. The computing unit detects information related to the state of the electrical device based on information related to the power consumption of the electrical device. The wireless communication unit transmits information regarding the state of the electrical device to the external device.

この発明によれば、無線通信部により計測データを外部に送信するので、複数台設置されたときに、計測データを収集して、一元管理し易くなるため、利便性を高めることができる。また、無線通信部により計測データを外部に送信するので、計測データを表示する表示部を設ける必要がない。また、本体に絶縁を必要とするインターフェイスを持たないため、電源回路に非絶縁電源回路を用いることができ、電圧計測回路に抵抗分圧回路を用いることができるようになる。非絶縁電源回路及び抵抗分圧回路は、いずれも回路構成が簡単であるので、装置全体を小型化、低コスト化することができる。この結果、多台数の設置が可能になる。   According to the present invention, since the measurement data is transmitted to the outside by the wireless communication unit, when a plurality of units are installed, the measurement data can be collected and easily managed, so that convenience can be improved. In addition, since the measurement data is transmitted to the outside by the wireless communication unit, there is no need to provide a display unit for displaying the measurement data. In addition, since the main body does not have an interface that requires insulation, a non-insulated power circuit can be used for the power circuit, and a resistance voltage dividing circuit can be used for the voltage measurement circuit. Since both the non-insulated power supply circuit and the resistance voltage dividing circuit have simple circuit configurations, the entire device can be reduced in size and cost. As a result, a large number of units can be installed.

この発明の実施の形態１に係る電力計測システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power measurement system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 電力計測装置が複数台設置された場合の模式図である。It is a schematic diagram when a plurality of power measuring devices are installed. この発明の実施の形態２に係る電力計測システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power measurement system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係る電力計測システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power measurement system which concerns on Embodiment 3 of this invention.

次に、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。 Embodiment 1 FIG.
First, a first embodiment of the present invention will be described.

図１に示すように、この実施の形態１に係る電力計測システム１００は、電力計測装置１と電力表示サーバ２とを備える。電力計測装置１は、電気機器４の消費電力を計測する。電力表示サーバ２は、電力計測装置１の計測データを受信して表示する。電力計測装置１は、計測対象となる電気機器４の設置台数等に応じて、場合によっては複数台設置される。   As shown in FIG. 1, the power measurement system 100 according to the first embodiment includes a power measurement device 1 and a power display server 2. The power measuring device 1 measures the power consumption of the electric device 4. The power display server 2 receives and displays the measurement data of the power measuring device 1. In some cases, a plurality of power measuring devices 1 are installed in accordance with the number of electrical devices 4 to be measured.

まず、電力計測装置１の詳細な構成について説明する。   First, a detailed configuration of the power measuring device 1 will be described.

電力計測装置１は、プラグ１１とコンセント１２ａ、１２ｂとを備える。プラグ１１は、家屋等に設置されたコンセント３と接続される。コンセント１２ａ、１２ｂには、計測対象となる電気機器４のプラグ４０が接続される。   The power measuring device 1 includes a plug 11 and outlets 12a and 12b. The plug 11 is connected to an outlet 3 installed in a house or the like. The plugs 40 of the electrical equipment 4 to be measured are connected to the outlets 12a and 12b.

電力計測装置１は、２本の電源線１３をさらに備える。２本の電源線１３は、プラグ１１とコンセント１２ａ、１２ｂとを接続している。電力計測装置１は、グランド端子１４をさらに備える。電源線１３のうち、一方は、グランド端子１４に接続されている。   The power measuring device 1 further includes two power lines 13. The two power lines 13 connect the plug 11 and the outlets 12a and 12b. The power measuring device 1 further includes a ground terminal 14. One of the power lines 13 is connected to the ground terminal 14.

電力計測装置１は、非絶縁電源回路１５をさらに備える。非絶縁電源回路１５は、プラグ１１から入力される電源線１３に接続されている。非絶縁電源回路１５は、プラグ１１から印加される交流電圧を、直流電圧に変換する。非絶縁電源回路１５としては、高効率のチョッパ方式のＤＣ／ＤＣコンバータが適している。チョッパ方式のＤＣ／ＤＣコンバータは、入力と出力とが絶縁されていない変換回路である。   The power measuring device 1 further includes a non-insulated power circuit 15. The non-insulated power circuit 15 is connected to the power line 13 input from the plug 11. The non-insulated power supply circuit 15 converts the AC voltage applied from the plug 11 into a DC voltage. As the non-insulated power supply circuit 15, a highly efficient chopper type DC / DC converter is suitable. A chopper type DC / DC converter is a conversion circuit in which an input and an output are not insulated.

電力計測装置１は、電圧計測回路１６と電流計測回路１７とをさらに備える。   The power measuring device 1 further includes a voltage measuring circuit 16 and a current measuring circuit 17.

電圧計測回路１６は、電力線１３を介して印加される電圧を計測する。電圧計測回路１６は、抵抗分圧回路である。抵抗分圧回路は、直列に接続された複数の抵抗を用いて、入力電圧に対して出力電圧を降下させる回路である。   The voltage measurement circuit 16 measures the voltage applied via the power line 13. The voltage measurement circuit 16 is a resistance voltage dividing circuit. The resistance voltage dividing circuit is a circuit that drops an output voltage with respect to an input voltage using a plurality of resistors connected in series.

この抵抗分圧回路は、プラグ１１から入力され電力線１３を供給される交流電源電圧を、Ａ／Ｄ変換部５のアナログ入力に適したレベルに分圧する。例えば、Ａ／Ｄ変換部５のアナログ入力範囲が±５００ｍＶである場合、抵抗分圧回路は、ＡＣ１００Ｖの電源電圧のピーク値がこの範囲に収まるように分圧する。電圧計測回路１６は、グランド端子１４に接続されていない方の電源線１３に接続されている。   This resistance voltage dividing circuit divides the AC power supply voltage input from the plug 11 and supplied through the power line 13 to a level suitable for the analog input of the A / D converter 5. For example, when the analog input range of the A / D conversion unit 5 is ± 500 mV, the resistance voltage dividing circuit divides the voltage so that the peak value of the AC 100 V power supply voltage falls within this range. The voltage measurement circuit 16 is connected to the power supply line 13 that is not connected to the ground terminal 14.

電流計測回路１７は、カレントトランス１０ａ、１０ｂに接続されている。カレントトランス１０ａ、１０ｂは、それぞれコンセント１２ａ、１２ｂに接続される電源線１３と電磁結合している。カレントトランス１０ａ、１０ｂを、以下では、ＣＴ１０ａ、１０ｂとも呼ぶ。ＣＴ１０ａ、１０ｂには、コンセント１２ａ、１２ｂに接続される電気機器４の消費電流に比例した電流が流れる。この比例係数はＣＴ１０ａ、１０ｂの巻数で決定される。   The current measurement circuit 17 is connected to the current transformers 10a and 10b. Current transformers 10a and 10b are electromagnetically coupled to power supply lines 13 connected to outlets 12a and 12b, respectively. Hereinafter, the current transformers 10a and 10b are also referred to as CTs 10a and 10b. A current proportional to the consumption current of the electric equipment 4 connected to the outlets 12a and 12b flows through the CTs 10a and 10b. This proportionality coefficient is determined by the number of turns of CT10a and 10b.

電力計測装置１は、Ａ／Ｄ変換部５、演算制御部６、無線通信部７及びアンテナ８をさらに備える。非絶縁電源回路１５から出力される直流電圧は、Ａ／Ｄ変換部５、演算制御部６及び無線通信部７に供給される。   The power measuring device 1 further includes an A / D conversion unit 5, a calculation control unit 6, a wireless communication unit 7, and an antenna 8. The DC voltage output from the non-insulated power supply circuit 15 is supplied to the A / D conversion unit 5, the calculation control unit 6, and the wireless communication unit 7.

Ａ／Ｄ変換部５は、複数のＡ／Ｄ変換器を有する。このため、Ａ／Ｄ変換部５は、電圧計測回路１６、電流計測回路１７のそれぞれの出力を同時にＡ／Ｄ変換可能である。   The A / D converter 5 has a plurality of A / D converters. For this reason, the A / D converter 5 can simultaneously A / D convert the outputs of the voltage measurement circuit 16 and the current measurement circuit 17.

演算制御部６は、Ａ／Ｄ変換部５の出力に基づいて、所定の演算を行って、電気機器４の消費電力に関する計測データを算出する。また、演算制御部６は、取得された計測データに基づいて、必要に応じて電力計測装置１の本体の制御を行う。   The calculation control unit 6 performs a predetermined calculation based on the output of the A / D conversion unit 5 and calculates measurement data related to the power consumption of the electric device 4. Moreover, the arithmetic control part 6 controls the main body of the electric power measurement apparatus 1 as needed based on the acquired measurement data.

無線通信部７は、演算制御部６とシリアル入出力で接続されている。無線通信部７は、このシリアル入出力を介して、演算制御部６から電気機器４の消費電力に関する計測データを入力し、その計測データを、アンテナ８を介して無線通信により外部機器に送信する。無線通信部７は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）モジュールである。   The wireless communication unit 7 is connected to the arithmetic control unit 6 by serial input / output. The wireless communication unit 7 inputs measurement data related to the power consumption of the electric device 4 from the arithmetic control unit 6 via the serial input / output, and transmits the measurement data to the external device via the antenna 8 by wireless communication. . The wireless communication unit 7 is, for example, a ZigBee (registered trademark) module.

アンテナ８は、無線通信部７と接続されている。アンテナ８は、電力表示サーバ２との間で、無線信号を送受信する。   The antenna 8 is connected to the wireless communication unit 7. The antenna 8 transmits and receives radio signals to and from the power display server 2.

続いて、電力表示サーバ２の構成について説明する。   Next, the configuration of the power display server 2 will be described.

電力表示サーバ２は、無線信号で送受信するためのアンテナ２１を有する。電力表示サーバ２は、電力計測装置１との間で無線通信を行うため、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）モジュールを内蔵している。電力表示サーバ２は、電力計測装置１から送信された電気機器４の消費電力に関する計測データを受信して、表示する。   The power display server 2 has an antenna 21 for transmitting and receiving with a radio signal. The power display server 2 incorporates a ZigBee (registered trademark) module in order to perform wireless communication with the power measuring device 1. The power display server 2 receives and displays the measurement data related to the power consumption of the electrical equipment 4 transmitted from the power measurement device 1.

電力計測装置１が複数設置されている場合、電力表示サーバ２は、それぞれの電力計測装置１から電気機器４の計測データを収集して、記録する。   When a plurality of power measuring devices 1 are installed, the power display server 2 collects and records measurement data of the electrical equipment 4 from each power measuring device 1.

次に、この実施の形態に係る電力計測システム１００の動作について説明する。   Next, the operation of the power measurement system 100 according to this embodiment will be described.

プラグ１１から入力される交流電圧は、非絶縁電源回路１５で整流されて、直流電圧に変換される。さらに、非絶縁電源回路１５は、変換された直流電圧を、Ａ／Ｄ変換部５、演算制御部６及び無線通信部７の動作電源電圧に変換する。この非絶縁電源回路１５から動作電源電圧が供給されることにより、Ａ／Ｄ変換部５、演算制御部６、無線通信部７が動作を開始する。   The AC voltage input from the plug 11 is rectified by the non-insulated power supply circuit 15 and converted to a DC voltage. Further, the non-insulated power supply circuit 15 converts the converted DC voltage into operation power supply voltages for the A / D conversion unit 5, the calculation control unit 6, and the wireless communication unit 7. When the operation power supply voltage is supplied from the non-insulated power supply circuit 15, the A / D conversion unit 5, the calculation control unit 6, and the wireless communication unit 7 start operation.

電圧計測回路１６は、プラグ１１を介して入力される交流電源電圧を、Ａ／Ｄ変換部５のアナログ入力に適したレベルに分圧する。電流計測回路１７は、ＣＴ１０ａ、１０ｂの出力を、適切な負荷抵抗でＡ／Ｄ変換部５のアナログ入力範囲に適した入力レベルに変換する。   The voltage measurement circuit 16 divides the AC power supply voltage input via the plug 11 to a level suitable for the analog input of the A / D conversion unit 5. The current measurement circuit 17 converts the outputs of the CTs 10a and 10b to an input level suitable for the analog input range of the A / D converter 5 with an appropriate load resistance.

電圧計測回路１６でスケーリングされた交流電源電圧は、Ａ／Ｄ変換部５のアナログ入力端子に入力され、サンプリングされる。Ａ／Ｄ変換部５のサンプリングのタイミングについては、演算制御部６からのトリガ入力により制御される。   The AC power supply voltage scaled by the voltage measurement circuit 16 is input to the analog input terminal of the A / D converter 5 and sampled. The sampling timing of the A / D conversion unit 5 is controlled by a trigger input from the arithmetic control unit 6.

同様に、電流計測回路１７でスケーリングされた、コンセント１２ａ、１２ｂに接続される電気機器の消費電流に比例した電圧値は、Ａ／Ｄ変換部５のそれぞれ別のアナログ入力端子に入力され、演算制御部６からのトリガにより、電圧計測回路１６の出力と同じサンプリングタイミングでサンプリングされる。なお、ＣＴ１０ａ、１０ｂによって計測される電流波形の位相進みをキャンセルする場合には、電流計測回路１７におけるサンプリングのタイミングを、電圧計測回路１６の出力タイミングよりも、電流波形の位相進み分だけ、早くする必要がある。   Similarly, the voltage value proportional to the current consumption of the electrical equipment connected to the outlets 12a and 12b, which is scaled by the current measurement circuit 17, is input to each analog input terminal of the A / D conversion unit 5, and is calculated. Sampling is performed at the same sampling timing as the output of the voltage measurement circuit 16 by a trigger from the controller 6. When canceling the phase advance of the current waveform measured by the CTs 10a and 10b, the sampling timing in the current measurement circuit 17 is earlier than the output timing of the voltage measurement circuit 16 by the amount of phase advance of the current waveform. There is a need to.

電力計測装置１のＡ／Ｄ変換部５でディジタル信号に変換された電圧計測回路１６、電流計測回路１７の計測値は、演算制御部６に入力され、ここで消費電力に関する計測データが算出される。消費電力の演算は、コンセント１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続される電気機器４ごとに行われる。   The measurement values of the voltage measurement circuit 16 and the current measurement circuit 17 converted into digital signals by the A / D conversion unit 5 of the power measurement device 1 are input to the arithmetic control unit 6 where measurement data regarding power consumption is calculated. The The calculation of power consumption is performed for each electrical device 4 connected to each of the outlets 12a and 12b.

演算制御部６は、各時刻における電圧のサンプル値と、同時刻における各コンセント１２ａ、１２ｂの電流のサンプル値を乗算する。続いて、演算制御部６は、このようにして算出された乗算値について、交流電圧の周期１周期分に渡る和をとる。さらに、演算制御部６は、この和を１周期のサンプル数で割ることにより、電気機器４ごとの消費電力を算出する。なお、演算制御部６は、電流、電圧の計測値から、電圧、電流の実効値、力率等も算出するようにしてもよい。また、演算制御部６は、消費電力を積算していくことにより、電気機器４ごとの消費電力量を算出するようにしてもよい。   The arithmetic control unit 6 multiplies the sample value of the voltage at each time by the sample value of the current of each outlet 12a, 12b at the same time. Subsequently, the arithmetic control unit 6 takes the sum of the multiplication values calculated in this way over one AC voltage cycle. Furthermore, the arithmetic control unit 6 calculates the power consumption for each electrical device 4 by dividing this sum by the number of samples in one cycle. The arithmetic control unit 6 may also calculate the effective value of the voltage and current, the power factor, and the like from the measured values of the current and voltage. Further, the arithmetic control unit 6 may calculate the power consumption amount for each electrical device 4 by integrating the power consumption.

演算制御部６で計算された消費電力等の計測データは、シリアル入出力により無線通信部７に出力される。演算制御部６から入力された計測データは、無線通信部７にて、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）規格に準拠した通信方式により、アンテナ８から送信される。   Measurement data such as power consumption calculated by the arithmetic control unit 6 is output to the wireless communication unit 7 by serial input / output. The measurement data input from the arithmetic control unit 6 is transmitted from the antenna 8 by the wireless communication unit 7 by a communication method compliant with the ZigBee (registered trademark) standard.

電力表示サーバ２は、アンテナ２１で、電力計測装置１から送信された計測データを受信する。電力計測装置１から送信された計測データを、電力表示サーバ２で直接受信できない場合、中継用のＺｉｇＢｅｅ（登録商標）送受信機を間に介在させるようにしてもよい。   The power display server 2 receives the measurement data transmitted from the power measurement device 1 through the antenna 21. When the measurement data transmitted from the power measurement device 1 cannot be directly received by the power display server 2, a relay ZigBee (registered trademark) transceiver may be interposed therebetween.

電力表示サーバ２は、数値又はグラフ表示等のユーザに分かりやすい形式にて、電力計測装置１が計測した各電気機器の消費電力や、消費電力量等の消費電力に関する計測データを表示する。   The power display server 2 displays power consumption of each electrical device measured by the power measurement device 1 and measurement data related to power consumption such as power consumption in a format that is easy for the user to understand, such as numerical values or graph display.

＜電力計測装置の設定方法＞
次に、この実施の形態に係る電力計測装置１の設定方法について説明する。 <Setting method of power measuring device>
Next, a setting method of the power measuring apparatus 1 according to this embodiment will be described.

電力表示サーバ２は、アンテナ２１を介して、設定用の制御コマンド及び動作パラメータの設定値等を電力計測装置１に送信する。設定用の制御コマンド及び動作パラメータの設定値は、電力計測装置１のアンテナ８で受信され、無線通信部７からシリアル入出力により演算制御部６に送信される。設定用の制御コマンド及び動作パラメータの設定値を受信した演算制御部６は、設定用の制御コマンド及び受信した動作パラメータの設定値に基づいて、電力計測装置１の設定を変更する。   The power display server 2 transmits a setting control command, a setting value of an operation parameter, and the like to the power measuring device 1 via the antenna 21. The setting control command and the setting value of the operation parameter are received by the antenna 8 of the power measuring apparatus 1 and transmitted from the wireless communication unit 7 to the arithmetic control unit 6 by serial input / output. The arithmetic control unit 6 that has received the setting control command and the operating parameter setting value changes the setting of the power measuring apparatus 1 based on the setting control command and the received operating parameter setting value.

制御コマンド及び動作パラメータは、演算制御部６が有するＦｌａｓｈメモリ等の不揮発メモリに書き込まれる。電力計測装置１の設定パラメータは、電力計測装置１の履歴データの保存容量や、イベント検知モードの有効／無効設定、アドレス、通信速度、データフォーマット等を含む。   The control command and the operation parameter are written in a nonvolatile memory such as a flash memory included in the arithmetic control unit 6. The setting parameters of the power measuring device 1 include a history data storage capacity of the power measuring device 1, an event detection mode valid / invalid setting, an address, a communication speed, a data format, and the like.

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、無線通信部７により計測データを外部に送信するので、電力計測装置１が複数台設置されたときに、各電力計測装置１から計測データを収集し、一元管理し易くなるので、利便性を高めることができる。   As described above in detail, according to this embodiment, since the measurement data is transmitted to the outside by the wireless communication unit 7, measurement is performed from each power measurement device 1 when a plurality of power measurement devices 1 are installed. Convenience can be improved because it is easier to collect and centrally manage data.

また、電力計測装置１は、無線通信部７により計測データを外部に送信するので、計測データを表示する表示部を設ける必要がない。また、本体に絶縁を必要とするインターフェイスを持たないため、電源回路として非絶縁電源回路１５を用いることができ、電圧計測回路１６に抵抗分圧回路を用いることができるようになる。非絶縁電源回路１５及び電圧計測回路１６は、いずれも回路構成が簡単で廉価なものであるので、電力計測装置１全体を小型化、低コスト化することができる。   Moreover, since the electric power measurement apparatus 1 transmits measurement data to the exterior by the wireless communication part 7, it is not necessary to provide the display part which displays measurement data. Further, since the main body does not have an interface that requires insulation, the non-insulated power supply circuit 15 can be used as the power supply circuit, and the resistance voltage dividing circuit can be used as the voltage measurement circuit 16. Since the non-insulated power supply circuit 15 and the voltage measurement circuit 16 are both simple and inexpensive in circuit configuration, the entire power measurement device 1 can be reduced in size and cost.

また、この実施の形態によれば、電力表示サーバ２に消費電力の計測データが表示されるので、電力計測装置１本体に、絶縁を必要とする操作パネル等を備える必要がない。このため、電力計測装置１を、さらに小型化、低コスト化することができる。   Moreover, according to this embodiment, since the power consumption measurement data is displayed on the power display server 2, it is not necessary to provide an operation panel or the like that requires insulation in the main body of the power measurement device 1. For this reason, the power measuring device 1 can be further reduced in size and cost.

この結果、電力計測装置１を小型化、低コスト化することで、電力計測装置１の多台数の設置が容易となる。   As a result, it is easy to install a large number of power measuring devices 1 by reducing the size and cost of the power measuring device 1.

例えば、図２に示すように、電力計測装置１を複数台設置した場合であっても、各電力計測装置１の計測データはすべて電力表示サーバ２に送信される。このように、消費電力等の計測データを無線通信で電力表示サーバ２へ送信することで、全ての電気機器４の消費電力を電力表示サーバ２で一元管理することができる。   For example, as shown in FIG. 2, even when a plurality of power measuring devices 1 are installed, all measurement data of each power measuring device 1 is transmitted to the power display server 2. In this way, by transmitting measurement data such as power consumption to the power display server 2 by wireless communication, the power display server 2 can centrally manage the power consumption of all the electrical devices 4.

また、電力表示サーバ２は、無線通信により、各電気機器４の計測データを収集するので、新規のケーブル配線を必要としない。また、無線通信により、電力計測装置１と電力表示サーバ２とを接続するので、電力計測装置１や、計測対象である電気機器４の移設が容易になる。さらには、無線通信のノードを適切に配置することができるので、通信品質を容易に改善できる。   Moreover, since the power display server 2 collects measurement data of each electrical device 4 by wireless communication, no new cable wiring is required. Moreover, since the power measuring device 1 and the power display server 2 are connected by wireless communication, the power measuring device 1 and the electric device 4 to be measured can be easily transferred. Furthermore, since wireless communication nodes can be appropriately arranged, communication quality can be easily improved.

また、電力計測装置１を小型化、低コスト化し、簡易にネットワークを構築できるようにすることにより、分散して配置された複数のコンセントや、複数の電気機器４を計測対象とする電力計測装置１の設置が容易になる。   In addition, by reducing the size and cost of the power measuring device 1 and making it possible to easily construct a network, the power measuring device can measure a plurality of outlets and a plurality of electrical devices 4 that are distributed. 1 is easy to install.

さらに、各電気機器４の消費電力を個別にモニタ可能とすることで、その電気機器４がどの程度の電力を消費しているかをユーザが把握することができるので、ユーザの省エネ意識を向上させることができる。この結果、より細かなエネルギの管理・運用が可能となるので、消費電力の低減を実現することができる。   Furthermore, by making it possible to monitor the power consumption of each electrical device 4 individually, the user can grasp how much power the electrical device 4 is consuming, thereby improving the user's awareness of energy saving. be able to. As a result, more detailed energy management and operation is possible, so that power consumption can be reduced.

なお、電圧計測回路１６の抵抗分圧回路の出力側には、後段の回路のインピーダンスのバラツキや変動による分圧比の変化を防ぐため、オペアンプ等の高入力インピーダンスの部品を挿入するようにしてもよい。また、電流計測回路１７には、入力レベルをさらに調整するため、オペアンプ等の増幅回路や、分圧回路を設けるようにしてもよい。   It should be noted that a component with a high input impedance such as an operational amplifier may be inserted on the output side of the resistance voltage dividing circuit of the voltage measuring circuit 16 in order to prevent a change in the voltage dividing ratio due to impedance variations and fluctuations in the subsequent circuit. Good. Further, the current measurement circuit 17 may be provided with an amplifier circuit such as an operational amplifier or a voltage dividing circuit in order to further adjust the input level.

また、この実施の形態では、電流を検出する手段としてＣＴ１０ａ、１０ｂを採用したが、電流を計測する手段として、シャント抵抗を使用してもよい。一般にＣＴ１０ａ、１０ｂは大型であることから、シャント抵抗を使用することで、電力計測装置１をさらに小型化できる。ただし、シャント抵抗を使用する場合、電流計測回路１７に、高ＣＭＲＲ（同相信号除去比）の差動増幅器を挿入する必要があることに留意すべきである。   In this embodiment, CTs 10a and 10b are used as means for detecting current. However, shunt resistors may be used as means for measuring current. In general, since the CTs 10a and 10b are large, the power measuring device 1 can be further downsized by using a shunt resistor. However, it should be noted that when a shunt resistor is used, it is necessary to insert a high CMRR (common-mode rejection ratio) differential amplifier into the current measurement circuit 17.

また、電力計測装置１において、電流を検出する手段として磁界センサを採用するようにしてもよい。このようにしても同様の効果を得ることができる。ただし、磁界センサは高コストであるため、この実施の形態のように、ＣＴ１０ａ、１０ｂかシャント抵抗を使用するのが望ましい。   Further, in the power measuring apparatus 1, a magnetic field sensor may be adopted as means for detecting current. Even if it does in this way, the same effect can be acquired. However, since the magnetic field sensor is expensive, it is desirable to use a CT 10a, 10b or a shunt resistor as in this embodiment.

また、この実施の形態では、電力計測装置１に設けられるコンセントの数を２個としたが、電力計測装置１におけるコンセントの数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。   In this embodiment, the number of outlets provided in the power measuring apparatus 1 is two. However, the number of outlets in the power measuring apparatus 1 may be one, or three or more. Also good.

また、この実施の形態では、無線通信部７をＺｉｇＢｅｅ（登録商標）モジュールとしたが、無線ＬＡＮや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、特定小電力無線などの他の近距離無線通信の無線モジュールを採用するようにしてもよい。ここで、特定小電力無線とは、免許を必要としない無線であり、アンテナ電力が１０ｍＷ以下の近距離用の無線である。   In this embodiment, the wireless communication unit 7 is a ZigBee (registered trademark) module. However, other short-distance wireless communication wireless modules such as a wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), and specific low-power wireless communication are used. You may make it employ | adopt. Here, the specific low-power radio is a radio that does not require a license, and is a short-distance radio with an antenna power of 10 mW or less.

しかし、低消費電力、低コストで、無線データの中継も容易であることから、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）モジュールを採用するのが最も望ましい。   However, it is most preferable to use a ZigBee (registered trademark) module because of low power consumption, low cost, and easy relay of wireless data.

また、電力表示サーバ２において、消費電力や消費電力量のみではなく、その消費電力量に対応する電気料金や、ＣＯ2排出量、原油量等の様々なデータを表示できるようにすれば、より効果的にユーザの省エネ意識を喚起することが可能である。 In addition, if the power display server 2 can display not only power consumption and power consumption but also various data such as electricity charges corresponding to the power consumption, CO 2 emission amount, crude oil amount, etc. It is possible to effectively raise the user's energy saving awareness.

また、電力計測装置１は、コンセント１２ａ、１２ｂに接続される電気機器４の異常検知にも使用できる。まず、演算制御部６に、電気機器４の異常状態を判別する電流の閾値を設定しておく。演算制御部６は、電力計測装置１の電流の計測値が閾値を超えたか否かを判定し、電力計測装置１の電流の計測値が閾値を超えた場合、電気機器４に故障やトラッキング等の異常が発生したと判定し、電力表示サーバ２に異常状態を通知するようにしてもよい。   The power measuring device 1 can also be used for detecting an abnormality in the electrical equipment 4 connected to the outlets 12a and 12b. First, a current threshold value for determining an abnormal state of the electric device 4 is set in the arithmetic control unit 6. The arithmetic control unit 6 determines whether or not the current measurement value of the power measurement device 1 has exceeded a threshold value. If the current measurement value of the power measurement device 1 exceeds the threshold value, the electric device 4 has a failure or tracking. It may be determined that the abnormality has occurred, and the power display server 2 may be notified of the abnormal state.

また、電力計測装置１に、電気機器４の異常を知らせる警報ブザーを設置してもよい。このようにすれば、ユーザは、電気機器４の異常に対して早急に対処することができる。   Further, an alarm buzzer for notifying the abnormality of the electric device 4 may be installed in the power measuring device 1. In this way, the user can quickly cope with the abnormality of the electric device 4.

また、演算制御部６に、電気機器４の電源オン／オフや、使用状態／待機状態を判別する電流の閾値を設定しておき、電気機器４を使用するユーザの在場表示に電力計測装置１を使用するようにしてもよい。例えば、電力計測装置１をオフィスや工場で使用する場合、そのオフィスや工場において、各人のデスクのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を、電力計測装置１のコンセント１２に接続し、ＰＣの使用状態／待機状態／電源オフ状態を判別するための閾値を演算制御部６に設定しておく。演算制御部６は、消費電流の計測値と各閾値とを比較して、現在のＰＣの状態を検出して、電力表示サーバ２に送信する。電力表示サーバ２は、受信したＰＣの状態を表示する。この表示を見れば、ＰＣを使用するユーザの在場／不在／帰宅を管理者が確認することができる。   In addition, a power threshold value for determining whether the electric device 4 is turned on / off or in use / standby state is set in the arithmetic control unit 6, and a power measuring device is displayed on the presence display of the user who uses the electric device 4 1 may be used. For example, when the power measuring device 1 is used in an office or factory, the personal computer (PC) of each person's desk is connected to the outlet 12 of the power measuring device 1 in the office or factory, and the use state / standby of the PC A threshold for determining the state / power-off state is set in the arithmetic control unit 6. The arithmetic control unit 6 compares the measured value of current consumption with each threshold value, detects the current PC state, and transmits it to the power display server 2. The power display server 2 displays the received PC status. If this display is seen, the administrator can confirm the presence / absence / return home of the user who uses the PC.

また、電力計測装置１を１人暮らしの高齢者の家庭や、単独で使用する可能性のある試験設備等のユーザの安否確認が難しい場所へ設置するようにしてもよい。この場合、電力表示サーバ２にアクセスして、ユーザが使用する電気機器４の使用状態を見れば、ユーザの安否を確認することができる。   Moreover, you may make it install the electric power measuring apparatus 1 in the place where it is difficult to confirm a user's safety, such as the home of the elderly who live alone, and the test equipment which may be used independently. In this case, the user's safety can be confirmed by accessing the power display server 2 and viewing the usage state of the electric device 4 used by the user.

また、電力計測装置１を使用すれば、個々の電気機器４についての消費電力が明らかになるので、個々の電気機器４の電気料金を個別にユーザに課金することができる。   Further, if the power measuring device 1 is used, the power consumption of each electric device 4 becomes clear, and thus the user can be charged individually for the electric charge of each electric device 4.

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図３には、この実施の形態２に係る電力計測システム１００の構成が示されている。この電力計測システム１００では、電力計測装置１が、電気機器４への電力の供給を遮断する機能を有している。   FIG. 3 shows the configuration of the power measurement system 100 according to the second embodiment. In the power measurement system 100, the power measurement device 1 has a function of cutting off the supply of power to the electrical device 4.

図３に示すように、電力計測システム１００は、電力計測装置１及び電力表示サーバ２を備える点が、上記実施の形態１と同じである。また、電力計測装置１が、計測対象の電気機器４の設置台数に応じて複数台設置され得る点も、上記実施の形態１と同じである。   As shown in FIG. 3, the power measurement system 100 is the same as the first embodiment in that the power measurement system 100 includes a power measurement device 1 and a power display server 2. Further, the point that a plurality of power measuring devices 1 can be installed according to the number of electrical devices 4 to be measured is the same as in the first embodiment.

電力計測装置１はプラグ１１でコンセント３に接続され、電気機器４のプラグ４０は、コンセント１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続される点も、上記実施の形態１と同じである。   The power measuring device 1 is connected to the outlet 3 by the plug 11, and the plug 40 of the electric device 4 is also connected to the outlets 12a and 12b, respectively, as in the first embodiment.

コンセント１２ａ、１２ｂには、それぞれスイッチ１８ａ、１８ｂが接続される。スイッチ１８ａ、１８ｂは、リレー等の部品により構成される。スイッチ１８ａ、１８ｂは、通常状態で閉状態であり、スイッチ１８ａ、１８ｂが閉状態であれば、コンセント１２ａ、１２ｂは、電気的に接続される。   Switches 18a and 18b are connected to the outlets 12a and 12b, respectively. The switches 18a and 18b are configured by components such as relays. The switches 18a and 18b are closed in the normal state, and when the switches 18a and 18b are closed, the outlets 12a and 12b are electrically connected.

スイッチ１８ａ、１８ｂは、演算制御部６によってオンオフ制御される。   The switches 18 a and 18 b are on / off controlled by the arithmetic control unit 6.

演算制御部６には、コンセント１２ａ、１２ｂに流れる電流の上限値が上記動作パラメータの１つとして設定されている。電流の上限値は、コンセント１２ａ、コンセント１２ｂに接続されるそれぞれの電気機器４に対して個別に設定可能である。   In the arithmetic control unit 6, the upper limit value of the current flowing through the outlets 12a and 12b is set as one of the operation parameters. The upper limit value of the current can be individually set for each electrical device 4 connected to the outlet 12a and the outlet 12b.

演算制御部６は、コンセント１２ａ、１２ｂに接続される電気機器４のそれぞれの電流計測値と上限値とを比較し、電流計測値が上限値を超える場合、スイッチ１８ａ、１８ｂを遮断、すなわち開状態にする。   The arithmetic control unit 6 compares the measured current value and the upper limit value of each of the electric devices 4 connected to the outlets 12a and 12b, and when the measured current value exceeds the upper limit value, the switch 18a and 18b are shut off, that is, opened. Put it in a state.

次に、スイッチ１８ａ、１８ｂの開閉を行う場合の動作について説明する。   Next, the operation when the switches 18a and 18b are opened and closed will be described.

スイッチ１８ａ、１８ｂの開閉の制御コマンドは、電力表示サーバ２から、アンテナ１３を介して送信される。スイッチ１８ａ、１８ｂの開閉の制御コマンドは、電力計測装置１において、アンテナ８、無線通信部７を介して、シリアル入出力により、演算制御部６へ送信される。制御コマンドを受信した演算制御部６は、制御コマンドに基づいてスイッチ１８ａ、１８ｂの開閉を制御することもできる。   Control commands for opening and closing the switches 18 a and 18 b are transmitted from the power display server 2 via the antenna 13. Control commands for opening and closing the switches 18 a and 18 b are transmitted to the arithmetic control unit 6 by serial input / output via the antenna 8 and the wireless communication unit 7 in the power measuring device 1. The arithmetic control unit 6 that has received the control command can also control the opening and closing of the switches 18a and 18b based on the control command.

その他の動作については、実施の形態１と同様である。   Other operations are the same as those in the first embodiment.

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、演算制御部６が、電流値に基づいてスイッチ１８ａ、１８ｂの開閉制御を行うので、電気機器４の故障やトラッキングにより過電流が発生した場合でも、迅速にスイッチ１８ａ、１８ｂを遮断することができるので、安全性を向上させることができる。   As described above in detail, according to this embodiment, the arithmetic control unit 6 controls the opening and closing of the switches 18a and 18b based on the current value, so that an overcurrent is generated due to a failure or tracking of the electrical device 4. Even in this case, the switches 18a and 18b can be quickly shut off, so that safety can be improved.

また、電力計測サーバ２の指令によりスイッチ１８ａ、１８ｂを開閉することが可能となるので、遠隔操作により、電気機器４の電源を遮断することができる。このようにすれば、コンセント１２ａ、１２ｂを取り外すことなく、未使用の電気機器４への電力の供給を停止することができるので、消費電力を低減することができる。   In addition, since the switches 18a and 18b can be opened and closed by a command from the power measurement server 2, the power source of the electric device 4 can be shut off by remote operation. In this way, the power supply to the unused electrical device 4 can be stopped without removing the outlets 12a and 12b, so that the power consumption can be reduced.

実施の形態２において、電流表示サーバ２でタイマ管理を行って、スイッチ１８ａ、１８ｂを決まった時間帯で遮断してもよい。また、電力計測装置１の演算制御部６のタイマ管理により、スイッチ１８ａ、１８ｂを決まった時間帯で遮断してもよい。例えば、夜間にスイッチ１８ａ、１８ｂを遮断するように制御することで、待機電力を遮断して、省エネルギ化を実現できる。   In the second embodiment, timer management may be performed by the current display server 2, and the switches 18a and 18b may be shut off at a fixed time zone. Further, the switches 18a and 18b may be shut off at a fixed time period by the timer management of the arithmetic control unit 6 of the power measuring device 1. For example, by controlling the switches 18a and 18b to be cut off at night, standby power can be cut off and energy saving can be realized.

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。 Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

上記各実施の形態１、２では、電力表示サーバ２に無線通信モジュールを内蔵し、電力計測装置１と無線通信を直接行うようにした。しかしながら、この実施の形態では、電力計測装置１の計測データを集約する集約装置を備え、分電盤に設置される電力計測装置と組み合わせて使用する。   In each of the first and second embodiments, the power display server 2 has a built-in wireless communication module to directly perform wireless communication with the power measuring apparatus 1. However, in this embodiment, an aggregation device that aggregates the measurement data of the power measurement device 1 is provided and used in combination with the power measurement device installed on the distribution board.

図４に示すように、この実施の形態に係る電力計測システム１００は、電力計測装置１及び電力表示サーバ２に加え、電力計測装置３０及び計測データ集約装置３１を備える。   As shown in FIG. 4, the power measurement system 100 according to this embodiment includes a power measurement device 30 and a measurement data aggregation device 31 in addition to the power measurement device 1 and the power display server 2.

分電盤３２では、ブレーカ３４が３相の電力線３３に接続されている。電力計測装置３０は、電力計測装置１とは別に分電盤３２中に設置される。電力計測装置３０は、分電盤３２内で電力線３３に接続されるとともに、ＣＴ１９ａ、１９ｂを介して、電力線３３に電磁結合している。   In the distribution board 32, a breaker 34 is connected to a three-phase power line 33. The power measuring device 30 is installed in the distribution board 32 separately from the power measuring device 1. The power measuring device 30 is connected to the power line 33 in the distribution board 32 and is electromagnetically coupled to the power line 33 via the CTs 19a and 19b.

電力計測装置３０は、電力線３３に印加される電圧と、電力線３３に流れる電流とを検出し、ブレーカ３４で遮断される１系統のトータルの消費電力（すなわち電力線３３を介して供給される消費電力）を計測する。電力計測装置３０は、ＲＳ―４８５ケーブル３５で計測データ集約装置３１と接続されている。電力計測装置３０は、ＲＳ−４８５ケーブル３５を介して系統全体の消費電力の計測データを計測データ集約装置３１に送信する。   The power measuring device 30 detects the voltage applied to the power line 33 and the current flowing through the power line 33, and the total power consumption of one system cut off by the breaker 34 (that is, the power consumption supplied via the power line 33). ). The power measurement device 30 is connected to the measurement data aggregation device 31 with an RS-485 cable 35. The power measurement device 30 transmits measurement data of power consumption of the entire system to the measurement data aggregation device 31 via the RS-485 cable 35.

電力計測装置１のプラグ１１は、電力線３３に接続されたコンセント３に差し込まれおり、コンセント１２ａ、１２ｂそれぞれに電気機器４が接続されている。電力計測装置１は、コンセント１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続された個々の電気機器４の消費電力の計測データを計測する。この計測データは、アンテナ８を介して無線通信により計測データ集約装置３１へ送信される。計測データ集約装置３１は、無線信号を受信するアンテナ２１を備える。計測データ集約装置３１は、アンテナ２１により電力計測装置１の計測データを受信する。   The plug 11 of the power measuring device 1 is inserted into the outlet 3 connected to the power line 33, and the electric device 4 is connected to each of the outlets 12a and 12b. The power measuring device 1 measures the measurement data of the power consumption of the individual electric devices 4 connected to the outlets 12a and 12b, respectively. This measurement data is transmitted to the measurement data aggregating apparatus 31 via the antenna 8 by wireless communication. The measurement data aggregation device 31 includes an antenna 21 that receives a radio signal. The measurement data aggregation device 31 receives the measurement data of the power measurement device 1 through the antenna 21.

計測データ集約装置３１は、電力計測装置１、電力計測装置３０からの計測データを収集する。計測データ集約装置３１は、ＬＡＮケーブル３６で、電力表示サーバ２に接続される。計測データ集約装置３１は、それぞれの計測データを電力計測装置１、電力計測装置３０から受信すると、受信した計測データを集約して、ＬＡＮケーブル３６を介して電力表示サーバ２へ送信する。   The measurement data aggregation device 31 collects measurement data from the power measurement device 1 and the power measurement device 30. The measurement data aggregation device 31 is connected to the power display server 2 by a LAN cable 36. When the measurement data aggregation device 31 receives the respective measurement data from the power measurement device 1 and the power measurement device 30, the measurement data aggregation device 31 aggregates the received measurement data and transmits it to the power display server 2 via the LAN cable 36.

電力表示サーバ２は、計測データ集約装置３１から各計測データを受信すると、各計測データに基づいて、ブレーカ３４の系統の全消費電力及び全消費電力に対する各電気機器４の消費電力を算出し、その割合を数値化又はグラフ化するなどして、ユーザに分かりやすい形式で表示する。   When receiving each measurement data from the measurement data aggregation device 31, the power display server 2 calculates the total power consumption of the system of the breaker 34 and the power consumption of each electric device 4 with respect to the total power consumption based on each measurement data, The ratio is digitized or graphed, and displayed in a format that is easy for the user to understand.

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、既存の分電盤３２に設置される電力計測装置３０と組合せて使用することで、系統の全消費電力に対する各電気機器４の消費電力の割合を求めることができる。この割合から、消費電力の占める割合が大きい電気機器４を割り出すことができるので、例えば、その電気危機４の消費電力を低減するなどの対策を検討するなどにより、より細かなエネルギの管理・運用が可能となる。   As described above in detail, according to this embodiment, the power consumption of each electric device 4 with respect to the total power consumption of the system is obtained by using it in combination with the power measuring device 30 installed on the existing distribution board 32. The percentage of power can be determined. From this ratio, it is possible to determine the electric equipment 4 that accounts for a large proportion of power consumption. For example, by considering measures such as reducing the power consumption of the electrical crisis 4, more detailed energy management and operation Is possible.

この発明は、電気機器の消費電力の計測に好適である。   The present invention is suitable for measuring power consumption of electrical equipment.

１ 電力計測装置
２ 電力表示サーバ
３ コンセント
４ 電気機器
５ Ａ／Ｄ変換部
６ 演算制御部
７ 無線通信部
８ アンテナ
１０ａ、１０ｂ カレントトランス（ＣＴ）
１１ プラグ
１２ａ、１２ｂ コンセント
１３ 電力線
１４ グランド端子
１５ 非絶縁電源回路
１６ 電圧計測回路
１７ 電流計測回路
１８ａ、１８ｂ スイッチ
１９ａ、１９ｂ カレントトランス（ＣＴ）
２１ アンテナ
３０ 電力計測装置
３１ 計測データ集約装置
３２ 分電盤
３３ 電力線
３４ ブレーカ
３５ ＲＳ―４８５ケーブル
３６ ＬＡＮケーブル
４０ プラグ
１００ 電力計測システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power measuring device 2 Power display server 3 Outlet 4 Electric equipment 5 A / D conversion part 6 Operation control part 7 Wireless communication part 8 Antenna 10a, 10b Current transformer (CT)
11 Plug 12a, 12b Outlet 13 Power line 14 Ground terminal 15 Non-insulated power circuit 16 Voltage measurement circuit 17 Current measurement circuit 18a, 18b Switch 19a, 19b Current transformer (CT)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Antenna 30 Electric power measurement apparatus 31 Measurement data collection apparatus 32 Distribution board 33 Power line 34 Breaker 35 RS-485 cable 36 LAN cable 40 Plug 100 Electric power measurement system

Claims (11)

コンセントと接続されるプラグと、
測定対象である電気機器と接続される前記コンセントと、
前記プラグと前記コンセントとを接続する電力線と、
前記電力線を介して印加される電圧を計測する電圧計測回路と、
前記電力線を流れる電流を計測する電流計測回路と、
前記電圧計測回路により計測される電圧値と、前記電流計測回路により計測される電流値を、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、
Ａ／Ｄ変換部によりＡ／Ｄ変換された前記電圧値及び前記電流値に基づいて、前記電気機器の消費電力に関する情報を演算する演算部と、
前記演算部により演算された前記電気機器の消費電力に関する情報を、無線通信により、外部機器に送信する無線通信部と、
前記Ａ／Ｄ変換部と、前記演算部と、前記無線通信部とに、電力を供給する電源回路と、
を備え、
前記電源回路は、非絶縁回路で構成され、
前記電圧計測回路は、抵抗分圧回路によって構成されており、
前記演算部は、
前記電気機器の消費電力に関する情報に基づいて、前記電気機器の状態に関する情報を検出し、
前記無線通信部は、
前記電気機器の状態に関する情報を外部機器に送信する、
ことを特徴とする電力計測装置。 A plug connected to the outlet,
The outlet connected to the electrical device to be measured;
A power line connecting the plug and the outlet;
A voltage measuring circuit for measuring a voltage applied via the power line;
A current measurement circuit for measuring a current flowing through the power line;
An A / D converter for A / D converting the voltage value measured by the voltage measurement circuit and the current value measured by the current measurement circuit;
A calculation unit that calculates information on power consumption of the electrical device based on the voltage value and the current value that are A / D converted by the A / D conversion unit;
Information regarding power consumption of the electric device calculated by the calculation unit, a wireless communication unit that transmits the information to an external device by wireless communication;
A power supply circuit that supplies power to the A / D conversion unit, the calculation unit, and the wireless communication unit;
With
The power supply circuit is composed of a non-insulated circuit,
The voltage measuring circuit is constituted by a resistive voltage divider circuit,
The computing unit is
Based on the information on the power consumption of the electrical device, detects information on the state of the electrical device,
The wireless communication unit
Transmitting information on the state of the electrical device to an external device;
A power measuring device characterized by that. 前記演算部は、
前記無線通信部で受信されたパラメータの設定値に従って、前記電気機器の消費電力の計測データを演算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力計測装置。 The computing unit is
According to the setting value of the parameter received by the wireless communication unit, to calculate the measurement data of the power consumption of the electrical equipment,
The power measuring device according to claim 1. 前記プラグと前記コンセントとの間を開閉するスイッチと、
前記スイッチの開閉を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力計測装置。 A switch for opening and closing between the plug and the outlet;
A control unit for controlling opening and closing of the switch;
The power measuring device according to claim 1, further comprising: 前記制御部は、
前記電流計測回路によって計測された前記電流値が閾値を超えた場合に、前記スイッチを開状態に制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電力計測装置。 The controller is
When the current value measured by the current measurement circuit exceeds a threshold value, the switch is controlled to be opened.
The power measuring device according to claim 3. 前記制御部は、
前記無線通信部を介して受信した開閉指令に基づいて前記スイッチを開閉制御する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の電力計測装置。 The controller is
Open / close control of the switch based on the open / close command received via the wireless communication unit,
The power measuring device according to claim 3 or 4, wherein タイマを備え、
前記制御部は、
前記タイマにより、所定の時間帯では、前記スイッチを開状態に制御する、
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の電力計測装置。 With a timer
The controller is
The timer controls the switch to be open in a predetermined time zone.
The power measuring device according to any one of claims 3 to 5, wherein 前記電流計測回路が、
電流トランスフォーマー、シャント抵抗及び磁界センサのいずれかにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電力計測装置。 The current measuring circuit is
It is composed of any of current transformer, shunt resistor and magnetic field sensor,
The power measuring device according to claim 1, wherein the power measuring device is a power measuring device. 前記無線通信部は、
近距離無線通信により、前記外部機器に前記計測データを送信する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電力計測装置。 The wireless communication unit
Transmitting the measurement data to the external device by short-range wireless communication;
The power measurement device according to claim 1, wherein the power measurement device is a power measurement device. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電力計測装置と、
前記電力計測装置から送信される電気機器の計測データを表示する電力表示サーバと、
を備える電力計測システム。 The power measuring device according to any one of claims 1 to 8 ,
A power display server for displaying measurement data of the electrical equipment transmitted from the power measurement device;
A power measurement system comprising: 前記電力計測装置を複数備え、
各前記電力計測装置から、前記電気機器の前記計測データを集約する集約装置をさらに備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の電力計測システム。 A plurality of the power measuring devices are provided,
From each of the power measurement devices, further comprising an aggregation device that aggregates the measurement data of the electrical equipment,
The power measurement system according to claim 9 . 系統全体の消費電力を計測する他の電力計測装置と、
前記集約装置により集約された前記電力計測装置から集約された前記計測データに基づいて、系統全体の消費電力に対する前記電気機器の消費電力の割合を算出する算出装置と、
をさらに備え、
前記電力表示サーバは、
前記割合を表示する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電力計測システム。 Other power measurement devices that measure the power consumption of the entire system,
Based on the measurement data aggregated from the power measurement device aggregated by the aggregation device, a calculation device that calculates the ratio of the power consumption of the electrical equipment to the power consumption of the entire system,
Further comprising
The power display server is
Display the percentage,
Power measuring system according to claim 1 0, characterized in that.
JP2010000184A 2010-01-04 2010-01-04 Power measuring apparatus and power measuring system Active JP5220775B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010000184A JP5220775B2 (en) 2010-01-04 2010-01-04 Power measuring apparatus and power measuring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010000184A JP5220775B2 (en) 2010-01-04 2010-01-04 Power measuring apparatus and power measuring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011137782A JP2011137782A (en) 2011-07-14
JP5220775B2 true JP5220775B2 (en) 2013-06-26

Family

ID=44349331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010000184A Active JP5220775B2 (en) 2010-01-04 2010-01-04 Power measuring apparatus and power measuring system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5220775B2 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101904765B1 (en) * 2011-09-24 2018-10-05 쿨 컨셉트 리미티드 Energy management system
KR20140097138A (en) * 2011-10-28 2014-08-06 프란시스코 가르시아 소사 Current-coordinating system suitable for the redundancy of electrical equipment
JP2013096729A (en) * 2011-10-28 2013-05-20 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Power measurement unit
JP5905255B2 (en) * 2011-12-27 2016-04-20 大崎電気工業株式会社 Energy meter for automatic meter reading
JP5846935B2 (en) * 2012-01-27 2016-01-20 三菱電機株式会社 Power control system for induction heating cooker and home appliance
JP5849801B2 (en) * 2012-03-21 2016-02-03 富士通株式会社 Power supply apparatus and control method
CA2867856C (en) * 2012-03-21 2022-03-22 Powercast Corporation Wireless sensor system, method and apparatus with switch and outlet control
JP2013205296A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Sharp Corp Power measuring instrument
US20130294014A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Server Technology, Inc. Relay with integrated power sensor
JP5897434B2 (en) * 2012-09-12 2016-03-30 シャープ株式会社 Control device, control system, pairing method, and program
JP5892033B2 (en) * 2012-10-24 2016-03-23 ソニー株式会社 Electric device management apparatus, electric device management method, and management program
AU2014229237C1 (en) * 2013-03-14 2016-02-11 Kool Koncepts Limited Energy management system
JP6549111B2 (en) 2013-10-23 2019-07-24 パワーキャスト コーポレイションＰｏｗｅｒｃａｓｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Automation system for lighting control
CN103777100B (en) 2014-01-28 2017-11-17 刘兵 Apparatus and method for obtaining power information
CN104460597B (en) * 2014-11-01 2017-07-11 西安科技大学 The many measuring control point wireless remote measure and control devices of operation independent high stability
EP3292609B8 (en) 2015-05-04 2023-02-15 Powercast Corporation Automated system for lighting control
JP2016077156A (en) * 2016-02-09 2016-05-12 京セラ株式会社 Power control device, display device, display method, and image generation program
AU2017339544B2 (en) 2016-10-07 2022-05-19 Powercast Corporation Automated system for lighting control
JP2018117523A (en) * 2018-05-01 2018-07-26 京セラ株式会社 Power management device, power management system and power management method
WO2024185091A1 (en) * 2023-03-08 2024-09-12 三菱電機株式会社 Electronic indicating instrument and setting system for electronic indicating instrument

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03188379A (en) * 1989-12-19 1991-08-16 Mitsubishi Electric Corp Electronic watthour meter
JPH1082801A (en) * 1996-09-05 1998-03-31 Central Res Inst Of Electric Power Ind Display device for consumed power quantity in power consumer
JPH10282161A (en) * 1997-04-09 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power consumption monitoring system
JP2002365312A (en) * 2001-06-08 2002-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flush mount plug outlet
JP2003329708A (en) * 2002-05-16 2003-11-19 Mitsubishi Electric Corp Watthour meter with transmission unit
JP2008261826A (en) * 2007-04-16 2008-10-30 Meidensha Corp Electric quantity monitoring device and electric quantity monitoring system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011137782A (en) 2011-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5220775B2 (en) Power measuring apparatus and power measuring system
KR20220062116A (en) Systems and methods for managing electrical loads
US9106099B2 (en) Power monitoring system
US11605974B2 (en) On-line power measurement
US20110095608A1 (en) Power node for energy management
AU2012101351A4 (en) Power monitoring system
AU2019355195B2 (en) Integrated electrical management system and architecture
JPWO2009099082A1 (en) Power measurement system, measurement device, load terminal, and device control system
KR102293077B1 (en) Monitoring System for charging infrastructure of electric vehicles based on solar power and ESS
US20230120453A1 (en) Integrated home energy management, home monitoring, and automated fault mitigation
CN207832923U (en) A kind of distributing monitoring system
CN102931731A (en) Integrated intelligent monitoring system applicable to substation direct-current power supply
US9197062B2 (en) Remote disconnect safety mechanism
CN205958658U (en) Arrester on -line monitor
JP4385092B2 (en) Energy management system
CN116008897A (en) Electric energy meter metering current transformer monitoring device
CN111596128B (en) Single-phase intelligent electric energy meter for UPS power supply monitoring
CN209979727U (en) Electric comprehensive monitoring module
Lu et al. Substation equipment temperature monitoring system design based on self-powered wireless temperature sensors
CN204794370U (en) Novel instrument is monitored to electromechanical safe synthesis
CN216283641U (en) Power consumption tracking system and device
CN104253000B (en) Electronic trip unit handler, method of supplying power to and can include its component
CN214669303U (en) Non-contact current measuring sensor
AU2011101409A4 (en) Power monitoring system with remote sensing and alerting
AU2011101388A4 (en) Power monitoring system with remote sensing

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120420

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120529

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120828

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130306

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5220775

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250