(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の電気設備監視機器で電力などのデータを収集し、上位制御装置と電気設備監視機器との間で通信を行い、上位制御装置でデータの管理、運営を行う監視システムにおいて、通信線に外部ノイズが重畳し電気設備監視機器に誤動作を生じる恐れを解消した監視システムを提供する。【解決手段】上位制御装置１０１と収納盤１１３内に複数の電気設備監視機器２１０を配置した監視システムであって、前記上位制御装置１０１と所定の電気設備監視機器２００とを有線で接続し、該所定の電気設備監視機器２００の周囲に電気設備監視機器２１０を配置し、前記所定の電気設備監視機器２００と前記周囲の電気設備監視機器２１０とは赤外線を媒体として情報を送受信することで、ノイズの影響をなくし信頼性の向上を図る。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位制御装置と収納盤内に複数の電気設備監視機器を配置した監視システムであって、
前記上位制御装置と所定の電気設備監視機器とを有線で接続し、
該所定の電気設備監視機器の周囲に電気設備監視機器を配置し、
前記所定の電気設備監視機器と前記周囲の電気設備監視機器とは赤外線を媒体として情報を送受信することを特徴とする監視システム。
【請求項２】
請求項１記載の監視システムにおいて、
前記収納盤の内側の面を凹部形状または凸部形状とし、且つ鏡面としたことを特徴とする監視システム。
【請求項３】
請求項１記載の監視システムにおいて、
前記所定の電気設備監視機器と前記周囲の電気設備監視機器とは、互いに対向する位置に赤外線素子を配置することを特徴とする監視システム。
【請求項４】
請求項１記載の監視システムにおいて、
前記電気設備監視機器の設定は、赤外線素子を備え、ＶＴ比、ＣＴ比を選択するアプリケーション機能を有する情報機器端末を用いて行なうことを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各電気設備監視機器でデータを収集し、上位制御装置と電気設備監視機器間の通信により、上位制御装置でデータの管理、運営を行なう監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気設備監視機器のデータを上位制御装置と電気設備監視機器間の通信により上位制御装置でデータの管理、運営を行なう監視システムでは、各電気設備監視機器に通信線の配線を行なう方法や既存技術である無線ＬＡＮを用い配線を行なわない方法、また、特許文献１（特開平９−２８４２２９号公報）に記載された方法がある。特許文献１では、有線の信号を赤外線に変換する親機を収納盤内に設置し、親機と各機器間の通信に赤外線を用いることで、信号線の配線不要となるシステムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８４２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各電気設備監視機器でデータを収集し、上位制御装置と電気設備監視機器間の通信により、上位制御装置でデータの管理、運営を行なう監視システムでは各電気設備監視機器に対し通信線を各電気設備監視機器に配線しなければならず、取付け工数や配線スペースが必要であった。さらに、通信線が有線で接続されているため、外部ノイズが通信線に乗り電気設備監視機器の誤動作に繋がることや、落雷により機器が故障してしまう恐れがあった。
【０００５】
既存技術である無線ＬＡＮを用いた電気設備監視機器間の通信では、収納盤内に限らず広域に電波を発信してしまい、他の通信に影響を及ぼす問題や、広域に広がるため気密性が高いとは言えなかった。
さらには、特許文献１のように赤外線を用いていても親機が必要であり、赤外線で通信しない場合に比べ、装置数が増加するため実用的ではなかった。
また、電気設備監視機器の設定においては、動作状態でディップスイッチを用い設定を行なう必要があるため感電の恐れがあったことや他の遮断器などに触れてしまい事故になる恐れがあった。さらに、往々にして設備機器は設定が複雑であり、スイッチの組み合わせを書類で確認しながら設定を行なう必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、上位制御装置と収納盤内に複数の電気設備監視機器を配置した監視システムであって、前記上位制御装置と所定の電気設備監視機器とを有線で接続し、該所定の電気設備監視機器の周囲に電気設備監視機器を配置し、前記所定の電気設備監視機器と前記周囲の電気設備監視機器とは赤外線を媒体として情報を送受信することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、盤内の各電気設備監視機器に通信線を配線する必要がないため配線の簡略化が可能であり、通信線からのノイズの影響を受けることがなくなり、電気設備監視機器の計測精度の向上、信頼性の向上が図れ、落雷などによる故障も防止できる。さらに、赤外線は無線ＬＡＮに比べ指向性が高いため、気密性の向上も可能となる。
また、電気設備監視機器の設定は遠隔操作で行なえるため、感電などの危険がなく安全性が向上し、可視的に設定を行なう事ができるため、設定の容易化が可能となる。さらに、設定用スイッチを搭載せずに電気設備監視機器を作成できるため、製品の小型化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１の監視システムの全体構成図を示す。
【図２】実施例１の監視システムの通常動作のフローチャートを示す。
【図３Ａ】本発明の実施例２の監視システムの収納盤内の電気設備監視機器の配置の構成を示す。
【図３Ｂ】実施例２の電気設備監視機器に設置した赤外線送受信装置の外観斜視図を示す。
【図３Ｃ】リードタイプの赤外線ＬＥＤ素子の外観斜視図を示す。
【図４】本発明の実施例３の監視システムの収納盤の構成を示す。
【図５】本発明の実施例４の監視システムの収納盤の別方式の構成を示す。
【図６】本発明の実施例５の監視システムの電気設備監視機器の設定を情報機器端末を用いて行なう構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施例１）
本発明の実施例１について、図１を用いて説明する。
図１は、監視システムの収納盤内に複数の電気設備監視機器を配置し、各々の電気設備監視機器と赤外線を媒体として通信を行う構成を示す。
図１において、１０１は上位制御装置、１０２は電気設監視機器Ａ、１０３は電気設監視機器Ｂ、１０４は電気設監視機器Ｃ、１０５は通信線、１０６、１０７及び１０８は赤外線送受信素子、１０９は、１１０、１１１は電気設監視機器及び赤外線素子を制御するμコンなどの制御ＩＣである。
１１２は収納盤内の各電気設監視機器間のデータの送受信を行う赤外線、１１３は収納盤を示す。上位制御装置１０１は、電気設監視機器１０２、１０３、１０４の管理、運営を行い、一般に汎用パソコン（ＰＣ）を用いている。
また、電気設備監視機器１０２、１０３、１０４は、μコン等の制御ＩＣ１０９、１１０、１１１をそれぞれ有し、電流計、電圧計、電力計、温度センサ、湿度センサなどが接続され、建屋内や製造ラインの日毎、月毎、年毎の温湿度、電力使用量を計測し、そのデータを上位制御装置１０１より要求があれば通信線１０５を介して送信する。
【００１０】
また、図１において、電気設備監視機器Ａ１０２は、上位制御装置１０１と直接データ情報を送受信することができ、電気設備監視機器Ａ１０９より周囲の電気設備機器Ｂ１０３及び電気設備機器Ｃ１０４に上位制御機器１０１の情報を送受信する構成であるため、電気設備監視機器Ａ１０２は親機で、電気設備機器Ｂ１０３及び電気設備機器Ｃ１０４は子機の関係である。また、親機の電気設備監視機器Ａ１０２より子機の電気設備機器Ｂ１０３及び電気設備機器Ｃ１０４へは、赤外線を媒体として情報を送受信する。すなわち、電気設備監視機器Ａ１０９に配置した赤外線送受信素子１０６と、電気設備機器Ｂ１０３の赤外線送受信素子１０７及び電気設備機器Ｃ１０４の赤外線送受信素子１０８とにより情報を送信または受信している。また、収納盤１１３内に配置した各々の電気設備監視機器１０２、１０３、１０４には、識別するために個別ＩＤを割り振って、制御ＩＣ内にそれぞれ記録しておく。
【００１１】
次に、図１に示す監視システムの動作について図２を用いて説明する。図２は、監視システムの動作を表すフローチャートである。
図２のフローチャートにおいて、先ず、上位制御装置１０１より情報が送信される（Ｓ１０）。上位制御装置１０１からの情報は、複数の電気設備監視機器に対して特定の監視機器に電力などの計測値データを要求するコマンドなどである。
上位制御装置１０１より情報が送信されると、電気設備監視機器Ａ１０２内の処理（Ｓ１５０）として、制御ＩＣ１０９内で自局宛か判定する（Ｓ２０）。これは、上位制御装置から送信された情報に個別ＩＤが記載されており、その個別ＩＤと電気設備監視機器Ａ１０２の個別ＩＤと一致するかを判定するものである。
自局宛である場合、送信された通信内容の処理を実行する（Ｓ３０）。そして上位制御装置１０１に通信線１０５を介して処理結果を返信する（Ｓ４０）。
【００１２】
また、自局宛でない場合、電気設備監視機器Ａ１０２より電気設備監視機器Ｂ１０３及び電気設備監視機器Ｃ１０４に赤外線素子１０６より情報を送信する（Ｓ５０）。この上記のＳ２０〜Ｓ５０のステップが電気設備監視機器Ａ１０２内の処理である。次に、電気設備監視機器Ｂ１０３及び電気設備監視機器Ｃ１０４において、自局宛か個別ＩＤとチェックし判定する（Ｓ６０）。電気設備監視機器Ｂ１０３及び電気設備監視機器Ｃ１０４のどちらかが自局宛である場合、送信された情報の内容の処理を実行する（Ｓ７０）。そして、親機である電気設備監視機器Ａ１０２に処理結果を返信する（Ｓ８０）。また、電気設備監視機器Ｂ１０３及び電気設備監視機器Ｃ１０４のどちらも自局宛でない場合は、情報は破棄する（Ｓ９０）。この上記のＳ６０〜Ｓ９０のステップが子機である電気設備監視機器Ｂ１０３及び電気設備監視機器Ｃ１０４の処理（Ｓ１６０）である。
子機の電気設備監視機器Ｂ１０３及び電気設備監視機器Ｃ１０４のいずれかから親機の電気設備監視機器Ａ１０２に処理結果が送信（Ｓ８０）された場合、電気設備監視機器Ａ１０２では自局宛か判定（Ｓ１００）し、自局宛であればその情報を通信線１０５を介して上位制御装置１０１に返信する（Ｓ１１０）。自局宛でないならば、その情報は破棄する（Ｓ１２０）。上記のＳ１００〜Ｓ１２０のステップは電気設備監視機器Ａ１０２内の処理（Ｓ１7０）である。
また、これらの処理は、図１に示した各電気設備監視機器内に内蔵した制御ＩＣ１０９、１１０、１１１で実行される。
【００１３】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２の収納盤に配置した電気設備監視機器の構成について、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを用いて説明する。
図３Ａは収納盤１１３内に電気設備監視機器を９個配置した構成を示し、図３Ｂは電気設備監視機器に設置した赤外線送受信装置４００の外観斜視図を示し、図３Ｃは赤外線送受信装置に搭載する赤外線ＬＥＤの外観斜視図を示す。
図３Ａにおいて、収納盤１１３内には電気設備監視機器を９個、３行３列に整列して配置し、中央の電気設備監視機器２００と上位制御装置１０１とを通信線１０５で接続して、これを電気設備監視機器の親機とする。
また、中央の親機の電気設備監視機器２００の周囲には、子機となる８個の電気設備監視機器２１０が配置され、これらは赤外線を介して親機の電気設備監視機器２００より情報を受信したりデータを送信したりする。
また、子機の電気設備監視機器２１０は、上位制御装置１０１の情報はすべて親機の電気設備監視機器２００を介して受信又は送信される。
また、複数ある子機の電気設備監視機器２１０同士は情報の送受信は不可で、親機の電気設備監視機器２００を介して行なうようにする。
また、親機の電気設備監視機器２００と子機の電気設備監視機器２１０とは、通信媒体の赤外線通信がエラーなく、スムーズに行えるように、赤外線送受信装置２４０、２５０を各々の電気設備監視機器と最も近距離で対向する箇所に配置する。すなわち、図３Ａの左上の電気設備監視機器Ｄ１は、右下コーナ部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の左上コーナ部に赤外線送受信装置２４０を配置する。また、中央上の子機の電気設備監視機器Ｄ２は下辺中央部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の上辺中央部に赤外線受信装置２４０を配置する。また、右上の子機の電気設備監視機器Ｄ３は左下コーナ部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の右上コーナ部に赤外線受信装置２４０を配置する。また、左中央の子機の電気設備監視機器Ｄ４は右辺中央部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の左辺中央部に赤外線受信装置２４０を配置する。また、右中央の子機の電気設備監視機器Ｄ５は左辺中央部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の右辺中央部に赤外線受信装置２４０を配置する。また、左下の子機の電気設備監視機器Ｄ６は右上コーナ部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の左下コーナ部に赤外線受信装置２４０を配置する。また、中央下の子機の電気設備監視機器Ｄ７は上辺中央部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の下辺中央部に赤外線受信装置２４０を配置する。また、右下の子機の電気設備監視機器Ｄ８は左上コーナ部に赤外線送受信装置２５０を配置し、これに対向する親機の電気設備監視機器２００の右下コーナ部に赤外線受信装置２４０を配置する。
また、図において、親機の電気設備監視機器２００には赤外線送受信装置２４０を８個設けているが、指向性の大きい赤外線素子を用いれば各コーナに設け、子機の電気設備監視機器もコーナ部に赤外線素子を設置すれば個数を減少することができる。
【００１４】
次に、電気設備監視機器に配置している赤外線送受信装置の斜視図を図３Ｂに示し、赤外線ＬＥＤ素子の外観図を図３Ｃに示す。
図３Ｂにおいて、４００は赤外線送受信装置の本体ケース、４１０は赤外線送信素子、４２０は赤外線受信素子、４３０は赤外線素子取付ベース、４４０は赤外線素子制御基板ケース、４５０は本体のカバーケース、４６０は赤外線素子カバー部である。
図３Ｂにおいて、赤外線送受信装置は、本体ケース４００の中央部の取付ベース４３０に赤外線送信素子４１０と赤外線受信素子４２０を垂直方向に並べて配置し、赤外線素子取付ベース４３０の背面側には赤外線送受信の制御基板を配置し、赤外線素子制御基板ケース４４０でカバーする。
また、正規外線送受信装置の本体ケース４００の前面は、カバーケース４５０で覆い、赤外線素子の部分は赤外線が通過する透明なガラスやアクリルなどの材質で形成されたカバー４６０を配置する。
また、赤外線素子は、図３Ｃに示したリードタイプの赤外線ＬＥＤ素子４７０を用いている。
【００１５】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３の構成について、図４を用いて説明する。図４は、収納盤１１３内の内壁部１１４を凹部形状とした構成を示す。
ここで、本発明の通信媒体として用いた赤外線について説明する。
赤外線は、電磁波の種類の中で可視光よりも波長が長く、電磁波よりも波長が短いものをいい、波長が７００ｎｍ〜２５００ｎｍで、赤外線通信としては波長が８００ｎｍのものを用いている。また、赤外線は可視光線と光学的性質がほぼ同じである。従って、収納盤１１３の内壁部１１４を凹部形状とし、さらに鏡面にすることにより中央に配置した親機の電気設備監視機器２００及びその周囲に配置した子機の電気設備監視機器２１０に設置した赤外線送受信装置からの赤外線を反射し、円滑な情報通信が可能となる。
【００１６】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４の構成について図５を用いて説明する。
図５は、電気設備監視機器を収納する収納盤１１３の壁面の一部に内側に凸部形状を形成した構成を示す。
図５において、電気設備監視機器２００、２１０の配置は図３Ａと同じとし、収納盤１１３の壁面の各辺の内側の一部に凸部形状１１５を形成し、さらに内側を鏡面としている。このように内側を凸部形状の構成にすることにより電気設備監視機器の赤外線送受信装置より送信された赤外線はあらゆる方向に向かい、反射する。従って、収納盤１１３内に配置された電気設備監視機器２００、２１０の赤外線送受信装置から送受信される赤外線は効率良く通信が行われる。
また、図５においては、収納盤１１３の壁面の一部に内側に凸部形状１１５を形成しているが、各辺の壁面全体を内側に凸部形状すなわち円弧形状としても良い。
【００１７】
（実施例５）
電気設備監視機器は、それぞれ計測する電流、電圧の値などに対して大きさが異なるため、各々個別にレンジを設定する必要がある。次に、この電気設備監視機器の設定について説明する。
図６は、監視システムを構成している電気設備監視機器の設定に情報機器端末を用いた場合の構成を示す。
図６において、３００は電気設備監視機器、３１０は電気設備監視機器に内蔵されたμコンなどの制御ＩＣ、３２０は赤外線素子、３３０は情報機器端末、３４０は赤外線素子、３５０は電気設備監視機器設定用アプリケーション、３６０は赤外線を示す。
また、情報機器端末３３０のアプリケーション３６０において、ＶＴ、ＣＴは計器用変成器で、交流回路の高電圧、大電流を低電圧、小電流に変換（変成）する機器である。ＶＴは計器用変成器（Ｖｏｌt  Ｔｒａｎｆｏｒｍｅｒ）、ＣＴは計器用変流器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）である。
【００１８】
図６において、先ずある電気設備監視機器３００に対して情報機器端末３３０の設定用アプリケーション３４０により設定を選択し、電気設備監視機器３００の個別ＩＤを赤外線素子３４０より送信し、電気設備監視機器３００では赤外線素子３２０で受信し、制御ＩＣ３１０により個別ＩＤの照合判定を行い、その結果を情報機器端末３３０に送信する。
情報機器端末３３０で個別ＩＤが確定された状態で、情報機器端末３３０の設定アプリケーション３５０の設定画面にて設定条件を決める。設定画面はタッチパネルとし、一例として、ＶＴ比とＣＴ比を表示し、ＶＴ比は「ＶＴ不付」、「４４０Ｖ」、「３３００Ｖ」、「６６００Ｖ」のタッチキーを配列し、ＣＴ比は「５Ａ／５Ａ」、「１０Ａ／５Ａ」、「１５Ａ／５Ａ」、・・・、「３０００Ａ／５Ａ」のタッチキーを配列したものを示し、このキーを選択して設定し、設定画面の「ユニットに設定を送信」ボタンをタッチして、設定条件を電気設備監視機器３３０に送信し、設定を完了する。
また、上記の個別ＩＤに関し、別方式として個別ＩＤは、情報機器端末より送信するのではなく電気設備監視機器３００より受信し、個別ＩＤを確定して電気設備監視機器３００の設定をすることもできる。
また、電気設備監視機器の個別ＩＤは、情報機器端末３３０で変更できるようにしても良い。
【符号の説明】
【００１９】
１０１‥上位制御装置
１０２‥電気設監視機器Ａ
１０３‥電気設監視機器Ｂ
１０４‥電気設監視機器Ｃ
１０５‥通信線
１０６、１０７、１０８‥赤外線送受信素子
１０９‥制御ＩＣ
１１２‥赤外線
１１３‥収納盤
３００‥電気設備監視機器
３１０‥制御ＩＣ
３２０‥赤外線素子
３３０‥情報機器端末
３３０‥赤外線素子
３４０‥電気設備監視機器設定用アプリケーション
３６０‥赤外線
４００‥赤外線送受信装置本体ケース
４１０‥赤外線送信素子
４２０‥赤外線受信素子
４３０‥赤外線素子取付ベース
４４０‥赤外線素子制御基板ケース
４５０‥カバーケース
４６０‥赤外線素子カバー部
【図１】
2014165629.tif 000003
【図２】
2014165629.tif 000004
【図３Ａ】
2014165629.tif 000005
【図３Ｂ】
2014165629.tif 000006
【図３Ｃ】
2014165629.tif 000007
【図４】
2014165629.tif 000008
【図５】
2014165629.tif 000009
【図６】
2014165629.tif 000010