JP5905255B2 - Energy meter for automatic meter reading - Google Patents
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Description
本発明は、電力量計で計量された電力量データを無線通信する無線通信機を備えた自動検針用電力量計に関するものである。 The present invention relates to an automatic meter reading watt equipped with a radio communications device you wireless communication power amount data metered by the power meter.
従来、計量器で計量されたデータを通信するのに、計量器の一種である電力量計では電力線通信(PLC)方式が使用されることがある。配電系統に設置されて商用電源の供給を受ける電力量計は、時刻の計時に商用電源周波数に同期した計時パルスを用いる。商用電源の周波数は正確に制御されているため、商用電源から生成される計時パルスを用いることで、簡便に精度の良いクロックを得ることが出来る。一方、計量器で計量されたデータを通信するのに、無線通信方式を採用し、商用電源が供給されない無線通信機で通信を行う場合、計時パルスは水晶振動子の出力波形から生成される。 Conventionally, in order to communicate data measured by a measuring instrument, a watt-hour meter which is a kind of measuring instrument may use a power line communication (PLC) method. The watt-hour meter installed in the power distribution system and supplied with commercial power uses a clock pulse synchronized with the commercial power frequency when measuring time. Since the frequency of the commercial power supply is accurately controlled, a highly accurate clock can be easily obtained by using a clock pulse generated from the commercial power supply. On the other hand, when a wireless communication method is used to communicate data measured by the measuring instrument and communication is performed using a wireless communication device to which no commercial power is supplied, the time measurement pulse is generated from the output waveform of the crystal resonator.
また、従来、商用電源から計時パルスを得る技術として、特許文献1に開示された時計がある。この時計は、我々の居住する空間内に誘起されている商用電源の放射電磁界を鉄心入りコイルによって検出する。鉄心入りコイルによって検出された商用電源周波数の交流信号は増幅回路によって増幅され、計時回路に入力されて分周される。デジタル表示器はこの分周信号によって駆動され、時間を表示する。
Conventionally, there is a timepiece disclosed in
しかしながら、無線通信方式で計量データを通信する上記従来の無線通信機は、時刻の計時精度が水晶振動子の発振周波数精度に依存し、商用電源周波数を用いる場合に比べて劣る。これを避けるため、無線通信機を商用電源に接続すると、無線通信機内部にトランス等の電源回路が新たに必要になり、また、回路基板内における絶縁距離を確保する必要が生じ、その結果装置が大型化してしまう。 However, the above-described conventional wireless communication device that communicates the measurement data by the wireless communication method is inferior to the case of using the commercial power supply frequency because the time measurement accuracy depends on the oscillation frequency accuracy of the crystal resonator. To avoid this, when a wireless communication device is connected to a commercial power supply, a power supply circuit such as a transformer is newly required inside the wireless communication device, and it is necessary to secure an insulation distance in the circuit board. Will become larger.
また、特許文献1に開示されている時計は、居住空間内に誘起されている商用電源の放射電磁界を利用するが、高圧送電線下や電力線近傍以外では商用電源の電磁波は極めて小さい。このため、このような微弱な電磁波を検出するのには、少なくとも電源トランス以上の大型の鉄心入りコイルが必要とされる。また、居住空間内における商用電源周波数成分の電磁波は、数多くある電力線からの電磁波や、反射波といった自然発生的に位相差を持つ、様々な発生源からの電磁波の合成である。このため、居住空間内から高精度の商用電源周波数波形を検出するのは困難である。
Moreover, although the timepiece disclosed in
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
商用電源の供給を受ける電源側電力供給線が接続される電源側端子と、住宅内の複数の負荷機器に商用電源を供給する負荷側電力供給線が接続され、内部電力供給線によって電力量計内で電源側端子に接続される負荷側端子と、内部電線によって内部電力供給線に接続され、住宅内の複数の負荷機器で消費される電力量を計量する電力量計量部と、電力量計量部で計量された電力量の計量データを外部へ無線送信する無線通信機とを備えて構成される、各住宅で消費される電力量の計量データを各住宅毎に集計して自動検針する自動検針システムに用いられる自動検針用電力量計において、
内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線に発生する商用電源の電界または磁界の少なくとも一方を検出するセンサを備え、
無線通信機が、センサによって検出された電界または磁界の少なくとも一方の検出信号から計時パルスを生成する計時パルス生成手段を備えて、電力量計内または電力量計外に設置され、計時パルス生成手段によって生成された計時パルスを用いて時刻を計時する
ことを特徴とする。
The present invention has been made to solve such problems,
A watt hour meter is connected to the power supply side terminal to which the power supply side power supply line that receives the supply of the commercial power supply is connected, and the load side power supply line to supply the commercial power supply to a plurality of load devices in the house. A load-side terminal connected to the power-side terminal, an energy metering unit that is connected to the internal power supply line by an internal wire and measures the amount of power consumed by multiple load devices in the house, and energy metering Automatic measurement of total electricity consumption data for each house and automatic meter reading for each house, comprising a wireless communication device that wirelessly transmits electricity measurement data measured by the unit to the outside In the watt-hour meter for automatic meter reading used in the meter reading system,
A sensor that detects at least one of an electric field or a magnetic field of a commercial power supply generated in the internal power supply line, the internal electric wire, or the power supply side power supply line
Radios, comprises a timing pulse generating means to generate at least one detection signal or al meter Pulse of detected electric or magnetic field by the sensor, is provided inside or outside the power meter power meter, timekeeping Time is measured using the time-measurement pulse generated by the pulse generation means.
この構成によれば、センサは、居住空間内における商用電源周波数成分の微弱な電磁波を検出する場合と異なり、負荷機器へ商用電源を供給する電源側電力供給線または内部電力供給線または内部電線と確実に電磁結合する。このため、センサは、大型の鉄心入りコイル等を必要とすること無く、しかも、雑音となる他の電磁波からの干渉を抑えて、商用電源の電界または磁界の少なくとも一方を内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線から確実に検出することが出来る。従って、高精度の商用電源周波数波形が得られ、計時パルス生成手段は、この波形を基に計時パルスを高精度に生成することが出来る。この結果、トランス等の電源回路が無線通信機内部に不要で、回路基板内における絶縁距離を確保する必要も無い、小型で高精度に時刻を計時する無線通信機を備えた自動検針用電力量計が提供される。また、電力量を計量する電力量計量部はその電力消費が安定しており、電力量計量部に商用電源を供給する内部電線には電力量計量部を駆動する駆動電流が安定して流れる。このため、内部電線に発生する商用電源の磁界をセンサが検出する場合には、センサは、内部電線に安定して流れる駆動電流が形成する安定した磁界を検出することになり、的確に商用電源周波数波形を検出することが出来る。 According to this configuration, the sensor is different from the case of detecting a weak electromagnetic wave of the commercial power supply frequency component in the living space, and the power-side power supply line or the internal power supply line or the internal electric wire that supplies the commercial power to the load device . Ensure electromagnetic coupling. For this reason, the sensor does not require a large iron-core coil or the like, and suppresses interference from other electromagnetic waves that become noise, and at least one of the electric field or magnetic field of the commercial power supply is connected to the internal power supply line or the internal It can be reliably detected from the electric wire or the power supply line on the power source side . Therefore, high accuracy of the commercial power frequency waveform is obtained, clocking pulse generating means may generate a total time of pulse with high accuracy based on this waveform. As a result, unnecessary to the internal power supply circuit wireless communication device of the transformer or the like, there is no need to ensure an insulation distance at the circuit board, an automatic meter reading with a radio communications device count the time in small and high precision An electricity meter is provided. In addition, the power consumption measuring unit that measures the amount of power has a stable power consumption, and a drive current that drives the power measurement unit stably flows through the internal electric wire that supplies the commercial power to the power measurement unit. For this reason, when the sensor detects the magnetic field of the commercial power generated in the internal electric wire, the sensor detects the stable magnetic field formed by the drive current that stably flows in the internal electric wire. A frequency waveform can be detected.
また、本発明は、センサが、内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線と電気的に絶縁分離され、無線通信機を収納する筐体の中または外に設置されることを特徴とする。 Further, the present invention, the sensor, characterized in that the electrically insulated from the internal power supply line or the inner wires or power-side power supply line is installed in or out of the housing for accommodating the radio communications device And
この構成によれば、センサが内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線と電気的に絶縁分離されるため、無線通信機は内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線に生じる落雷等の悪影響を受けない。また、センサが無線通信機を収納する筐体の中に設置されることで、無線通信機の取り扱いが容易になる。また、センサが無線通信機を収納する筐体の外に設置されることで、センサを内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線に更に近付けることが出来、内部電力供給線または内部電線または電源側電力供給線との電磁結合をより強めてより確実に商用電源周波数を得ることが出来る。 According to this construction, since the sensor is electrically insulated from the internal power supply line or the inner wires or power-side power supply line, a wireless communication device occurs in internal power supply line or the inner wires or power-side power supply line Not affected by lightning strikes. In addition, since the sensor is installed in a housing that houses the wireless communication device, handling of the wireless communication device is facilitated. In addition, by installing the sensor outside the housing that houses the wireless communication device, the sensor can be brought closer to the internal power supply line , the internal electric wire, or the power supply side power supply line. Alternatively, the commercial power supply frequency can be obtained more reliably by further strengthening the electromagnetic coupling with the power supply side power supply line .
また、本発明は、センサが、内部電線の一部に形成されたコイルに発生する磁界を検出することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the sensor detects a magnetic field generated in a coil formed in a part of the internal electric wire.
この構成によれば、駆動電流によって内部電線に形成される磁界は、内部電線の一部に形成されたコイルにより大きくなる。このため、センサはコイルにより大きくされた磁界を検出することになるので、効率的に商用電源の磁界を検出することが可能になり、より的確に商用電源周波数波形を検出することが出来る。 According to this configuration, the magnetic field formed on the internal electric wire by the drive current is increased by the coil formed on a part of the internal electric wire. For this reason, since the sensor detects the magnetic field enlarged by the coil, it becomes possible to efficiently detect the magnetic field of the commercial power supply, and to detect the commercial power supply frequency waveform more accurately.
また、本発明は、センサが、内部電力供給線または電源側電力供給線にかかる商用電源電圧をコンデンサで分圧して商用電源の電界を検出することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the sensor detects the electric field of the commercial power supply by dividing the commercial power supply voltage applied to the internal power supply line or the power supply side power supply line with a capacitor.
この構成によれば、センサは、空間を伝搬する商用電源の電磁波を検出するのではなく、内部電力供給線または電源側電力供給線にかかる商用電源電圧を分圧するコンデンサから直に、商用電源の電界を検出する。このため、空間を伝搬する雑音電磁波からの干渉を受けること無く、確実かつ正確に商用電源周波数波形を検出することが出来る。 According to this configuration, the sensor does not detect the electromagnetic wave of the commercial power supply propagating in the space, but directly from the capacitor that divides the commercial power supply voltage applied to the internal power supply line or the power supply side power supply line . Detect the electric field. For this reason, it is possible to reliably and accurately detect the commercial power supply frequency waveform without receiving interference from noise electromagnetic waves propagating in space.
本発明によれば、上記のように、トランス等の電源回路が無線通信機内部に不要で、回路基板内における絶縁距離を確保する必要も無い、小型で高精度に時刻を計時する無線通信機を備えた自動検針用電力量計が提供される。 According to the present invention, as described above, unnecessary to the internal power supply circuit wireless communication device of the transformer or the like, there is no need to ensure an insulation distance at the circuit board, no line you count the time in small and high precision An watt-hour meter for automatic meter reading provided with a communication device is provided .
次に、本発明による計量器用無線通信機を電力量計用無線通信機に適用した一実施の形態について説明する。 Next, an embodiment in which the wireless communication device for measuring instrument according to the present invention is applied to the wireless communication device for watt hour meter will be described.
図1は本実施の形態による電力量計内無線通信機の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a watt-hour wireless communication device according to the present embodiment.
無線通信機1は電力量計2に内蔵されて電力量計2に付属する。電力量計2の電源側端子1S,2S,3Sには電力供給線3a,3b,3cが接続され、電力量計2にはこの電力供給線3a,3b,3cを介して商用電源が供給される。また、電力量計2の負荷側端子1L,2L,3Lには電力供給線4a,4b,4cが接続され、図示しない負荷機器にはこの電力供給線4a,4b,4cを介して電力が供給される。電源側端子1S,2S,3Sおよび負荷側端子1L,2L,3Lは電力量計2の内部で電力供給線5a,5b,5cによって相互に接続される。
The
電力量計2は電力量計量部6を備える。電力量計量部6は、電力供給線5a,5b,5cに接続された電線7a,7b,7cから商用電源の供給を受け、電力供給線4a,4b,4cに接続された負荷機器で消費される電力量を計量する。電力量計量部6は計量した電力量データを無線通信機1へ出力する。無線通信機1には商用電源が供給されておらず、電池が内蔵されている。無線通信機1はこの内蔵電池を駆動源として動作し、電力量計量部6で計量された電力量データを外部と無線通信する。本実施の形態では、無線通信機1には、無線通信機1を収納する筐体の外に高インピーダンスのコイルLからなるセンサ8が設置されている。センサ8は、電力供給線5aと電気的に絶縁分離されて電力供給線5aに近接して設置され、電力供給線5aに生じる商用電源の磁界を検出する。また、無線通信機1には、センサ8によって検出された磁界の検出信号から商用電源周波数の計時パルスを生成する計時パルス生成手段9が備えられている。
The
図2(a)はこの計時パルス生成手段9の構成を示すブロック図である。計時パルス生成手段9は、波形整形回路9a、ローパスフィルタ(L.P.F)9bおよびクロックパルス化回路9cから構成される。波形整形回路9aは、センサ8から出力される磁界検出信号を高インピーダンスの増幅回路によって波形整形し、ローパスフィルタ9bへ出力する。ローパスフィルタ9bは波形整形回路9aによって波形整形された信号の中から商用周波数成分を抽出し、クロックパルス化回路9cへ出力する。クロックパルス化回路9cは、コンパレータ等を用いて、ローパスフィルタ9bによって抽出された商用電源周波数成分から計時パルスを生成する。電力量計2はこのような計時パルス生成手段9によって生成された計時パルスを用いて、時刻に基づく動作を行う。
FIG. 2A is a block diagram showing the configuration of the time-measurement pulse generating means 9. The time pulse generation means 9 includes a waveform shaping circuit 9a, a low pass filter (LPF) 9b, and a
図2(b)はPLC方式で計量データを通信する従来の電力量計における計時パルス生成手段の構成を示すブロック図である。従来は、電力量計の商用周波数電源11を降圧回路12によって降圧し、降圧した商用周波数電圧信号から、クロックパルス化回路13によって計時パルスを生成していた。 FIG. 2 (b) is a block diagram showing a configuration of a time pulse generating means in a conventional watt hour meter that communicates measurement data by the PLC method. Conventionally, the commercial frequency power supply 11 of the watt-hour meter is stepped down by the step-down circuit 12 and a clock pulse is generated from the stepped-down commercial frequency voltage signal by the clock pulsing circuit 13.
このような本実施の形態による電力量計用無線通信機1によれば、センサ8は、居住空間内における商用電源周波数成分の微弱な電磁波を検出する従来の場合と異なり、電力量計2へ商用電源を供給する電力供給線5aと確実に電磁結合する。このため、センサ8は、特許文献1に開示された時計に用いられるような大型の鉄心入りコイル等を必要とすること無く、しかも、雑音となる他の電磁波からの干渉を抑えて、商用電源の磁界を電力供給線5aから確実に検出することが出来る。従って、波形整形回路9aによって高精度の商用電源周波数波形が得られ、クロックパルス化回路9cは、この波形を基に商用電源周波数の計時パルスを高精度に生成することが出来る。この結果、トランス等の電源回路が機器内部に不要で、回路基板内における絶縁距離を確保する必要も無い、小型で高精度に時刻を計時する電力量計用無線通信機1が提供される。
According to the watt-hour
また、本実施の形態では、センサ8が電力供給線5aと電気的に絶縁分離されるため、無線通信機1は電力供給線5aに生じる落雷等の悪影響を受けない。また、センサ8が無線通信機1を収納する筐体の外に設置されることで、センサ8を電力供給線5aに更に近付けることが出来、電力供給線5aとの電磁結合をより強めてより確実に商用電源周波数を得ることが出来る。
Further, in the present embodiment, since the sensor 8 is electrically insulated and separated from the power supply line 5a, the
なお、上記の実施形態では、センサ8をコイルLで構成して電力供給線5aに近接して設置した場合について説明した。しかし、センサ8はコイルLに限定される必要は無く、電力供給線5aに発生する電界または磁界の少なくとも一方を検出すればよく、図3(a)に示す高インピーダンスのコンデンサCや、コイルLとコンデンサCとの複合素子Fでアンテナのように構成するようにしてもよい。センサ8は、コンデンサCによって構成された場合には商用電源の電界を検出し、複合素子Fで構成された場合には商用電源の電磁界を検出する。この場合、計時パルス生成手段9は、センサ8によって検出された電界または磁界の少なくとも一方の検出信号から、商用電源周波数の計時パルスを生成する。 In the above-described embodiment, the case where the sensor 8 is configured by the coil L and is installed close to the power supply line 5a has been described. However, the sensor 8 need not be limited to the coil L, and may detect at least one of an electric field or a magnetic field generated in the power supply line 5a. The high-impedance capacitor C or the coil L shown in FIG. It may be configured like an antenna by a composite element F of a capacitor C. The sensor 8 detects the electric field of the commercial power source when it is configured by the capacitor C, and detects the electromagnetic field of the commercial power source when it is configured by the composite element F. In this case, the time pulse generation means 9 generates a time pulse of the commercial power frequency from the detection signal of at least one of the electric field or magnetic field detected by the sensor 8.
また、上記の実施形態では、センサ8を無線通信機1を収納する筐体の外に設置した場合について説明した。しかし、センサ8は無線通信機1を収納する筐体の中に設置するように構成してもよい。この構成によれば、センサ8が無線通信機1を収納する筐体の中に設置されることで、無線通信機1の取り扱いが容易になる。
In the above-described embodiment, the case where the sensor 8 is installed outside the casing that houses the
また、上記の実施形態では、センサ8を電力供給線5aに近接して設置した場合について説明した。しかし、センサ8は、図3(b)に示すように、電力供給線5aと接地線10との間にかかる商用電源電圧をコンデンサC1,C2で分圧して、コンデンサC2で降圧した商用電源の電界を検出するように構成してもよい。この場合、センサ8はコンデンサC1,C2から構成され、コンデンサC2の両端は無線通信機1から出る信号線に接続される。この構成によれば、センサ8は、空間を伝搬する商用電源の電磁波を検出するのではなく、電力供給線5aにかかる商用電源電圧を分圧するコンデンサC2から直に、商用電源の電界を検出する。このため、空間を伝搬する雑音電磁波からの干渉を受けること無く、確実かつ正確に商用電源周波数波形を検出することが出来る。
In the above embodiment, the case where the sensor 8 is installed in the vicinity of the power supply line 5a has been described. However, as shown in FIG. 3B, the sensor 8 divides the commercial power supply voltage applied between the power supply line 5a and the
また、上記の実施形態および変形例では、電力供給線5aの周りに設置されたコンデンサCまたはコイルLによって形成される電界または磁界を検出する場合について説明した。しかし、電力供給線5b,5cの周りに設置されたコンデンサCまたはコイルLによって形成される電界または磁界を検出するように構成してもよい。 Further, in the above embodiment and the modification, the case where the electric field or magnetic field formed by the capacitor C or the coil L installed around the power supply line 5a is detected has been described. However, you may comprise so that the electric field or magnetic field formed with the capacitor | condenser C or the coil L installed around the electric power supply lines 5b and 5c may be detected.
また、電力供給線5a,5b,5cでなく、電力量計量部6へ商用電源を供給する電線7a,7b,7cに発生する磁界を検出するように構成してもよい。電力量計2の負荷側の電力供給線4a,4b,4cには負荷量に応じた負荷電流が流れ、負荷電流の大きさは絶えず変化する。しかし、電力量を計量して表示する電力量計量部6はその電力消費が安定しており、電力量計量部6に商用電源を供給する電線7a,7b,7cには電力量計量部6を駆動する駆動電流が安定して流れる。このため、上記の構成によれば、センサ8は、電線7a,7b,7cに安定して流れる駆動電流が形成する安定した磁界を検出することになり、的確に商用電源周波数波形を検出することが出来る。
Moreover, you may comprise so that the magnetic field which generate | occur | produces in electric wire 7a, 7b, 7c which supplies a commercial power supply to the electric
また、電線7a,7b,7cに発生する磁界を検出する上記の構成において、センサ8が、電線7a,7b,7cの一部に形成されたコイルに発生する磁界を検出するように構成してもよい。この場合、センサ8は、電線7a,7b,7cの一部に形成されたコイルに電磁結合するコイルなどで構成される。この構成によれば、駆動電流によって電線7a,7b,7cに形成される磁界は、電線7a,7b,7cの一部に形成されたコイルにより大きくなる。このため、センサ8はこのコイルにより大きくされた磁界を検出することになるので、効率的に商用電源の磁界を検出することが可能になり、より的確に商用電源周波数波形を検出することが出来る。 In the above configuration for detecting the magnetic field generated in the electric wires 7a, 7b, and 7c, the sensor 8 is configured to detect the magnetic field generated in a coil formed in a part of the electric wires 7a, 7b, and 7c. Also good. In this case, the sensor 8 is configured by a coil or the like that is electromagnetically coupled to a coil formed in a part of the electric wires 7a, 7b, and 7c. According to this configuration, the magnetic field formed in the electric wires 7a, 7b, and 7c by the drive current is increased by the coil formed in a part of the electric wires 7a, 7b, and 7c. For this reason, since the sensor 8 detects the magnetic field enlarged by this coil, it becomes possible to detect the magnetic field of a commercial power supply efficiently, and to detect a commercial power supply frequency waveform more accurately. .
また、上記の実施形態では、無線通信機1が電力量計2に内蔵されて電力量計2に付属する場合について説明した。しかし、無線通信機1は、電力量計2の外部に設置されて電力量計2に付属するように構成してもよい。この場合、センサ8は、外部の電力供給線3a,3b,3cの周りに設置されたコンデンサCまたはコイルLによって形成される電界または磁界を検出することが出来る。また、電力供給線3a,3b,3cと接地線10との間にかかる商用電源電圧をコンデンサC1,C2で分圧して、コンデンサC2で降圧した商用電源の電界を検出することも出来る。
In the above embodiment, the case where the
上述した無線通信機1が付属する電力量計2を用いた自動検針(AMR:Automatic Meter Reading)は、例えば図4に示すシステムによって行われる。
Automatic meter reading (AMR: Automatic Meter Reading) using the watt-
このシステムでは、1台の集線装置21に各住宅31a、31b、…に設置された数百台の電力量計2が接続され、マルチホップ伝送によって電力量の計量データが集計される。多数の電力量計2の端末で構成されたこのようなネットワークで、無線通信機1の無線通信によってデータ伝送を行う場合、混信を避けるため、キャリアセンスにより使用チャネル(ch)の空きを確認した後で計量データを送信するが、隠れ端末問題やキャリアセンス時間の長期化といった問題が依然として残される。これらの問題を解決するため、ポーリングによる発信端末の指定、データ発信時刻の割り当てといった方法が考えられるが、前者の発信端末の指定は通信トラフィックの増大につながるため、後者のデータ発信時刻を割り当てる方法が望ましいと思われる。しかし、この方法を用いる場合、全ての電力量計2における無線通信機1の時刻が同期していないと、意図せぬ通信の衝突が発生し、時分割の効果が得られない。
In this system, hundreds of watt-
図5は、上述のAMRとホームエネルギーマネジメントシステム(HEMS:Home Energy Management System)との連携例を示すブロック図である。なお、同図において図4と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of cooperation between the above-described AMR and a home energy management system (HEMS). In the figure, the same or corresponding parts as in FIG.
HEMSでは、住宅31におけるエネルギー消費機器であるエアコン・照明等32や、TV・冷蔵庫等33、太陽電池(PV)34、電気自動車(EV)35といった複数の機器を宅内センサーネットワークでつなぎ、制御装置36で自動制御する。また、各機器の使用電力量や、各機器の動作を計測して宅内表示器37に表示する。電力量計2はAMRが実施されていない時間帯に積算電力量や使用電力量を宅内表示器37や制御装置36へ伝送する。その際、AMRのような30分間隔の情報伝送ではリアルタイム性が欠如する。例えば、エアコン・照明等32を停止しても、宅内表示器37における使用電力表示が直ぐには減らない。このため、HEMSでは、数秒間隔での情報伝送となる。HEMS制御用の信号伝送はこの情報伝送の間に行わなければならず、短時間に的確に伝送を行うために、機器間の正確な時刻同期が、無線通信機1内の上述した計時パルス生成手段9で生成される計時パルスに基づいて行われる。
HEMS connects multiple devices such as air conditioner / lighting 32, TV /
図6はAMRとHEMSとの上記連携例における各信号のタイミングチャート図である。 FIG. 6 is a timing chart of each signal in the above example of cooperation between AMR and HEMS.
同図(a)〜(c)は、各住宅31a、31b、…、31h毎の電力量計2で行われる信号伝送タイミングを示している。同図(d)は、AMRが行われる時間帯およびHEMSが行われる時間帯を示している。同図(e)はHEMS時間帯における各住宅31内の信号伝送タイミングを示している。同図(a)〜(c)に示すように、AMR時間帯における信号伝送では、各電力量計2は、キャリアセンスCにより使用chの空きを確認してから、自分のデータDを伝送する。また、同図(e)に示すように、HEMS時間帯では、住宅31内の制御装置36は、電力量計2から数秒間隔Tで電力量データDを受信する。HEMS制御用の制御データSはこの数秒間隔Tの情報伝送の間に行われる。
The figure (a)-(c) has shown the signal transmission timing performed with the watt-
ここで、例えば、住宅31a内の電力量計2は、自分のAMRを実施した後、HEMSに移行してもよいように思える。しかし、他のAMR通信と衝突する可能性があるため、HEMS用通信に移行できない。このため、AMR実施中はHEMSへの情報提供が出来ないことになり、上述のリアルタイム性の欠如が生じる。これを回避するために、AMRとHEMS使用chの分離や、AMRの時分割、複数chの使用による時間短縮といった方法が考えられる。これらはch変更のタイミング(ch制御)や時分割制御によりやはり時刻同期が必要になる。本実施形態の電力量計2によれば、上記のように、無線通信機1内の上述した計時パルス生成手段9で生成される計時パルスに基づいて、正確な時刻同期を行える。
Here, for example, it seems that the watt-
無線ネットワークの時刻同期方法としては、サーバーとクライアント間の伝送時間を考慮した同期方法であるNTP(Network Time Protocol)が一般的であるが、これには時刻同期のとれた複数のサーバーが必要になり、また、AMRのような無線センサネットワークでは送信のタイミングを予め正確に決定することが出来ないため、ある程度の誤差が生じる。現在、精度を向上した時刻同期方法として、時刻のブロードキャストと隣接端末間での時刻補正により時刻同期を得るRBS(Reference Broadcast Synchronization)などの方法が提案されている。RBSはμ秒オーダーの同期精度が期待できる方法であるが、大規模ネットワークでは補正のための通信トラフィックが無視できないという短所もある。現在のところ、電力量計の設置時に稼働中の隣接電力量計をサーバーと考えたNTPを実施し、高精度のクロックでこれを維持するという方法が通信トラフィックを抑えた実現可能な方法として提案できるが、将来的な情報トラフィックの増加に伴い、RBSの精度が要求される可能性もある。 As a wireless network time synchronization method, NTP (Network Time Protocol), which is a synchronization method considering the transmission time between a server and a client, is generally used, but this requires a plurality of time-synchronized servers. In addition, in a wireless sensor network such as AMR, the transmission timing cannot be accurately determined in advance, so that a certain amount of error occurs. Currently, as a time synchronization method with improved accuracy, a method such as RBS (Reference Broadcast Synchronization) which obtains time synchronization by time broadcast and time correction between adjacent terminals has been proposed. RBS is a method that can be expected to have synchronization accuracy on the order of microseconds, but has a disadvantage that communication traffic for correction cannot be ignored in a large-scale network. At present, the NTP that considers the adjacent watt-hour meter that is in operation as a server at the time of installation of the watt-hour meter and that maintains it with a high-accuracy clock is proposed as a feasible way to reduce communication traffic However, there is a possibility that the accuracy of RBS may be required as information traffic increases in the future.
以上のように、今後のAMRの拡大や、AMRとHEMSの連携が進むに連れ、高精度の時刻同期とその維持がシステム品質の向上に必要不可欠となる。これには各々の機器が正確な計時パルスを利用できる環境が必要となる。このため、正確な計時パルスを提供することが出来る本発明は、システム品質の向上に資することになる。 As described above, as AMR expands in the future and cooperation between AMR and HEMS advances, highly accurate time synchronization and its maintenance are indispensable for improving system quality. This requires an environment in which each device can use accurate timing pulses. Therefore, the present invention that can provide an accurate timing pulse contributes to an improvement in system quality.
1…無線通信機
2…電力量計
3a,3b,3c、4a,4b,4c、5a,5b,5c…電力供給線
6…電力量計量部
7a,7b,7c…電線
8…センサ
9…計時パルス生成手段
9a…波形整形回路
9b…ローパスフィルタ(L.P.F)
9c…クロックパルス化回路
DESCRIPTION OF
9c: Clock pulse circuit
Claims (4)
前記内部電力供給線または前記内部電線または前記電源側電力供給線に発生する商用電源の電界または磁界の少なくとも一方を検出するセンサを備え、
前記無線通信機は、前記センサによって検出された電界または磁界の少なくとも一方の検出信号から計時パルスを生成する計時パルス生成手段を備えて、電力量計内または電力量計外に設置され、前記計時パルス生成手段によって生成された計時パルスを用いて時刻を計時する
ことを特徴とする自動検針用電力量計。 A watt hour meter is connected to the power supply side terminal to which the power supply side power supply line that receives the supply of the commercial power supply is connected, and the load side power supply line to supply the commercial power supply to a plurality of load devices in the house. A load side terminal connected to the power source side terminal, an electric energy measuring unit connected to the internal power supply line by an internal wire, and measuring the amount of power consumed by a plurality of load devices in a house, Comprised of a wireless communicator that wirelessly transmits power measurement data measured by the power meter to the outside. In the watt-hour meter for automatic meter reading used in the automatic meter reading system for meter reading,
A sensor that detects at least one of an electric field or a magnetic field of a commercial power supply generated in the internal power supply line or the internal electric wire or the power supply side power supply line ;
The wireless communication device is provided with a timing pulse generating means to generate at least one detection signal or al meter Pulse of detected electric or magnetic field by the sensor is disposed in or outside the power meter wattmeter An automatic meter-reading watt-hour meter characterized in that the time is measured using the time-measurement pulse generated by the time-measurement pulse generation means.
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