(57)【要約】【課題】複数の電気機器との配線加工を不要にしてそれらの電気量を個別または集約した監視ができ、しかも遠隔地からの監視および監視条件の変更ができる。【解決手段】電気量監視装置１１は、複数の電気機器の電源コンセント差込口をもつテーブルタップ構造とし、内蔵するマイクロコンピュータで複数の電気機器による電圧、電流、消費電力量等の電気量を個別または集約した監視をする。さらに、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置１４や汎用パソコン１３にＷｅｂ伝送することで、これら上位系のサーバ装置や汎用パソコンで多数の電気機器の個別または集約した監視ができ、さらに上位系のサーバ装置や汎用パソコンから電気量監視装置へのＷｅｂ伝送で監視条件を変更する。【選択図】図１
2008261826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
家屋内や工場内の電源コンセントに接続される電気機器の消費電力などを監視する電気量監視装置であって、
家屋内や工場内の電源コンセントに複数の電気機器の電源プラグを接続できる複数の電源コンセント差込口を設けたテーブルタップと、
前記テーブルタップに内蔵され、前記電源コンセント差込口を介して前記電源コンセントに接続された各電気機器に流れる電流を個々に検出する変流器、および電圧を共通に検出する電圧変成器と、
前記テーブルタップに内蔵され、前記検出された電流、電圧およびこれらを基に演算された消費電力量等の電気量を監視し、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送制御できるマイクロコンピュータを備えたことを特徴とする電気量監視装置。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータは、各電気機器の電流、電圧、消費電力等の電気量を基にして、過負荷発生等の異常監視処理を行う手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気量監視装置。
【請求項３】
前記マイクロコンピュータは、前記サーバ装置または汎用パソコンからＷｅｂ伝送される監視条件に従って該条件を変更して監視する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気量監視装置。
【請求項４】
前記マイクロコンピュータは、前記電気機器に過負荷等の異常が発生したときに、機器管理者の携帯端末または管理パソコンに対して警報メールをリアルタイムで送信する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気量監視装置。
【請求項５】
家屋内や工場内の電源コンセントに接続される電気機器の消費電力量などを監視する電気量監視システムであって、
前記電気機器の設置側に設けられる電気量監視装置と、前記電気量監視装置とはＬＡＮ接続される上位系のサーバ装置と汎用パソコンとを備え、
前記電気量監視装置は、
家屋内や工場内の電源コンセントに複数の電気機器の電源プラグを接続できる複数の電源コンセント差込口を設けたテーブルタップと、
前記テーブルタップに内蔵され、前記電源コンセント差込口を介して前記電源コンセントに接続された各電気機器に流れる電流を個々に検出する変流器、および電圧を共通に検出する電圧変成器と、
前記テーブルタップに内蔵され、前記検出された電流、電圧およびこれらを基に演算された消費電力量等の電気量を監視し、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送制御できるマイクロコンピュータを備え、
前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータで計測した各電気機器の電流、電圧、消費電力等の電気量をＷｅｂ伝送で取得／監視する処理手段を備えたことを特徴とする電気量監視システム。
【請求項６】
前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータが各電気機器の電流、電圧、消費電力等の電気量を基にした過負荷発生等の異常監視情報をＷｅｂ伝送で取得する手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の電気量監視システム。
【請求項７】
前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータにおける監視条件をＷｅｂ伝送して該条件を変更する手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の電気量監視システム。
【請求項８】
前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータが前記電気機器に過負荷等の異常発生を検出したときに、警報メールをリアルタイムで受信する手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の電気量監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家屋内や工場内の電源コンセントに接続される電気機器の消費電力量などを監視する電気量監視装置、およびこの監視装置の監視情報を上位系のサーバ装置で集中監視する電気量監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣ１００Ｖで稼働する一般の家電機器の消費電力や電流・電圧の測定、またはその機器から発生する高調波電流を調査するような場合、通常は図１２に示すように、対象機器１とコンセント２との間に電力計３などの測定器を挿入して稼働時の計測を行うのが一般的な方法である。この方法では、電力計等の測定器を接続するためにはコンセント周辺の配線を加工するなどの煩雑な作業を必要とし、簡易測定には多少無理がある。
【０００３】
最近では図１３の（ａ）、（ｂ）に示すような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）。この装置は、屋内の電源コンセント４のメス側に電気量監視装置５のオス側を差込み、監視装置５内にはオス側コンセント５Ａとメス側電源コンセント５Ｂ間の接続導体の電流、電圧を検出する変成器５Ｃ、５Ｄと、電源コンセント５Ｂに電源プラグが差し込まれた電気機器に流れる電流、電圧から電気量（電圧、電流、消費電力量など）を監視するマイクロコンピュータ５Ｅと、監視結果を表示する表示器５Ｆとを設ける。マイクロコンピュータ５Ｅは電源部により１００Ｖ電源から制御電源を得る。また、マイクロコンピュータ５Ｅは伝送部を介して外部のパソコンに監視情報をシリアル伝送可能にしている。
【０００４】
この構成にした監視装置は、測定器接続のための配線加工を実施することなく、機器の電流・電圧や消費電力測定を簡易に行うことができるモジュール構成となる。また、装置には伝送部を設けることで、計測信号をパソコン等にシリアルケーブルで接続することで、パソコン側での監視を可能にしている。
【０００５】
しかし、１個のモジュールは、１個の機器に対しての電圧・電流といった電気量しか計測できないことや、定期的に変化する要素（例＝１ｋＷｈあたりの電気料金といったように定期的な値の変化が予想される項目）に対する測定には対応できていない。
【０００６】
すなわち、消費電力や電力量の計測表示はできても、それに対する電気料金の表示までは対応できていない。仮に、電気代を表示させるために１ｋＷｈあたりの電気代として任意の数値を設定したとしても、この値は定期的に変化していくので、何らかの形で変更ができなければならない。前述の特許文献１ではこのような設定変更についての対応が考慮されていない。
【特許文献１】特開２００３−１４９２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のように、図１２に示すような測定装置ではその設置に配線加工等の繁雑な作業が発生し、簡易測定ができない。
【０００８】
また、図１３に示すような電気量監視装置を使用した場合でも、１台の装置で１個の機器に対する電気量しか測定できず、複数機器の電気量を測定するには機器台数分の装置を準備する必要がある。
【０００９】
さらに、図１３に示す電気量監視装置では可変的な換算値を使用した測定機能を包含しておらず、例えば使用電力量に対する電気料金の表示まではサポートできていない。使用電力量に対する電気料金を表示するには「１ｋＷｈあたりの電気料金」という換算係数を装置内に記憶させておく必要があり、また、この係数は年単位で随時見直しがされていく値であるため、可変値として考慮する必要があるが、図１３に示す電気量監視装置には可変値の係数を設定するという概念が存在しない。
【００１０】
また、図１２や図１３に示す装置では、監視位置は電気機器が設置されている一般家庭内や工場内などに限られ、遠隔地からの電気量監視等に対応できない。
【００１１】
本発明の目的は、複数の電気機器との配線加工を不要にしてそれらの電気量を個別または集約した監視ができ、しかも遠隔地からの監視および監視条件の変更ができる電気量監視装置および電気量監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の電気機器の電源コンセント差込口をもつテーブルタップ構造の電気量監視装置により、複数の電気機器による電圧、電流、消費電力量等の電気量を個別または集約した監視をし、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送することで、これら上位系のサーバ装置や汎用パソコンで多数の電気機器の個別または集約した監視し、さらに上位系のサーバ装置や汎用パソコンから電気量監視装置へのＷｅｂ伝送で監視条件を変更できるようにしたもので、以下の電気量監視装置およびシステムを特徴とする。
【００１３】
（１）家屋内や工場内の電源コンセントに接続される電気機器の消費電力などを監視する電気量監視装置であって、
家屋内や工場内の電源コンセントに複数の電気機器の電源プラグを接続できる複数の電源コンセント差込口を設けたテーブルタップと、
前記テーブルタップに内蔵され、前記電源コンセント差込口を介して前記電源コンセントに接続された各電気機器に流れる電流を個々に検出する変流器、および電圧を共通に検出する電圧変成器と、
前記テーブルタップに内蔵され、前記検出された電流、電圧およびこれらを基に演算された消費電力量等の電気量を監視し、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送制御できるマイクロコンピュータを備えたことを特徴とする。
【００１４】
（２）前記マイクロコンピュータは、各電気機器の電流、電圧、消費電力等の電気量を基にして、過負荷発生等の異常監視処理を行う手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
（３）前記マイクロコンピュータは、前記サーバ装置または汎用パソコンからＷｅｂ伝送される監視条件に従って該条件を変更して監視する手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
（４）前記マイクロコンピュータは、前記電気機器に過負荷等の異常が発生したときに、機器管理者の携帯端末または管理パソコンに対して警報メールをリアルタイムで送信する手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
（５）家屋内や工場内の電源コンセントに接続される電気機器の消費電力量などを監視する電気量監視システムであって、
前記電気機器の設置側に設けられる電気量監視装置と、前記電気量監視装置とはＬＡＮ接続される上位系のサーバ装置と汎用パソコンとを備え、
前記電気量監視装置は、
家屋内や工場内の電源コンセントに複数の電気機器の電源プラグを接続できる複数の電源コンセント差込口を設けたテーブルタップと、
前記テーブルタップに内蔵され、前記電源コンセント差込口を介して前記電源コンセントに接続された各電気機器に流れる電流を個々に検出する変流器、および電圧を共通に検出する電圧変成器と、
前記テーブルタップに内蔵され、前記検出された電流、電圧およびこれらを基に演算された消費電力量等の電気量を監視し、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送制御できるマイクロコンピュータを備え、
前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータで計測した各電気機器の電流、電圧、消費電力等の電気量をＷｅｂ伝送で取得／監視する処理手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
（６）前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータが各電気機器の電流、電圧、消費電力等の電気量を基にした過負荷発生等の異常監視情報をＷｅｂ伝送で取得する手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
（７）前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータにおける監視条件をＷｅｂ伝送して該条件を変更する手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
（８）前記サーバ装置または汎用パソコンは、前記マイクロコンピュータが前記電気機器に過負荷等の異常発生を検出したときに、警報メールをリアルタイムで受信する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上のとおり、本発明によれば、複数の電気機器の電源コンセント差込口をもつテーブルタップ構造の電気量監視装置により、複数の電気機器による電圧、電流、消費電力量等の電気量を個別にまたは集約した監視ができる。
【００２２】
また、電気量監視装置による監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送することで、これら上位系のサーバ装置や汎用パソコンで多数の電気機器の個別または集約した監視ができ、さらに上位系のサーバ装置や汎用パソコンから電気量監視装置へのＷｅｂ伝送で監視条件を変更できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本実施形態を示す電気量監視システムの全体構成図である。電気量監視装置１１は、家屋内や工場内の電源コンセントに複数の電気機器の電源プラグを接続できる複数の電源コンセント差込口を設けたテーブルタップ構造とする。図示の場合は、４つのメス側コンセント１１Ａ〜１１Ｄを電気機器の電源プラグ差込口として設け、これらコンセント１１Ａ〜１１Ｄが内部導体で並列接続して電線ケーブルで引き出した１つのオス側コンセント（プラグ）１１Ｅに接続している。コンセント１１Ｅは屋内の壁面等に設置される電源コンセントに接続されてＡＣ１００Ｖ電源をコンセント１１Ａ〜１１Ｄに引き込む。
【００２４】
また、電気量監視装置１１は、各電気機器による電圧、電流、消費電力量等の電気量を監視し、これら監視情報をＬＡＮ接続で上位系のサーバ装置や汎用パソコンにＷｅｂ伝送する機能を有する。このための内部ブロック構成は、図２に示すように、コンセント１１Ｅとコンセント１１Ａ〜１１Ｄ間の接続導体の電流を個々に検出する変流器１１Ｆ〜１１Ｉと、共通の電圧を検出する電圧変成器１１Ｊと、これらの検出電流、電圧から電気量（電圧、電流、消費電力量など）を監視するマイクロコンピュータ１１Ｋと、ＡＣ１００Ｖ電源のオン／オフ状態と異常の有無を表示する表示器１１Ｌとを設ける。
【００２５】
マイクロコンピュータ１１Ｋは電源部により１００Ｖ電源から制御電源を得る。また、マイクロコンピュータは伝送部およびコネクタ１１Ｍを介してＬＡＮケーブルに接続可能にし、システムとのＬＡＮ接続により監視情報の伝送を可能にする。さらに、マイクロコンピュータ１１Ｋは、リセットボタン１１Ｎによるリセット操作および設定値クリア操作を受付け可能にする。
【００２６】
マイクロコンピュータ１１Ｋは、各変流器と電圧変成器からの検出信号を時分割的に取り込んでディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、これらの検出データを基にした電流、電圧、電力等の計測処理と、過負荷発生等に対する異常監視処理を行う演算部およびそのソフトウェアを搭載する。
【００２７】
これらテーブルタップとそれに変成器やマイクロコンピュータを内蔵した電気量監視装置１１は、屋内や工場内に複数の電源プラグが設置されてそれぞれに電源接続される電気機器の監視を行う場合には、各電源プラグ別に設置される。
【００２８】
図１に戻って、ハブ１２は電気量監視装置１１と汎用パソコン１３との間をＬＡＮ接続し、例えばイーサネット（登録商標）接続し、電気量監視装置１１と状態確認用パソコン１３間の監視情報のＷｅｂ伝送、さらに、サーバ装置１４との間の監視情報のＷｅｂ伝送のためのスイッチ制御を行う。
【００２９】
以上のシステム構成により、本実施形態では、複数の電気機器との配線加工を不要にしてそれらの電気量を個別または集約した監視を可能とし、しかも遠隔地からの監視および監視条件を変更可能とするものであり、これらの具体的な監視例を以下に説明する。
【００３０】
（具体例１）
電気量監視装置１１は、監視対象電気機器が設置される家屋内や工場内の電源コンセントにそれぞれ接続することで、コンセントの設置個数に応じて（図示では最大４個）までの電気機器の電圧・電流・電力といった電気量を個別または集約した計測ができる。また、計測回路が全てテーブルタップの内部に収納されているため、計測時の配線加工といった繁雑な作業を不要にして、簡易な計測が可能となる。
【００３１】
（具体例２）
電気量監視装置１１で計測した電気機器の電圧・電流・電力といった電気量をサーバ装置１４や汎用パソコン１３にＷｅｂ伝送することで、遠隔地からの監視ができる。
【００３２】
また、ブラウザ上で計測値が確認できるＷｅｂ表示方式を適用することで、パソコンのＯＳ等に依存されることなく容易に計測値を確認できる。例えば、図３や図４に示すような画面で、現在の計測値確認や、過去数時間の計測値のトレンド表示ができる。
【００３３】
（具体例３）
上記のＷｅｂ表示方式を発展させると、電気量監視装置１１に接続されている電気機器の名称や使用電力量に対する電気料金の係数といった設定値の入力／変更ができる。
【００３４】
例えば、図３に示す計測値表示画面例には「デスクトップパソコン」、「カラーコピー機」といった具体的な機器名称が表示されているが、これは図５に示すような接続機器設定画面をＷｅｂ表示方式に併せ持たせることで計測表示画面に表示させる接続機器名称を任意に変更することができる。
【００３５】
固定情報として「機器１」、「機器２」という項目を表示させるよりも「デスクトップパソコン」等の具体的な機器名称を表示させる方が監視員にも分かり易く、誤解を減らすことができる。
【００３６】
さらに、図６に示すような「１ｋＷｈあたりの電気料金」といった料金係数も設定可能とすることで、図７に示すような使用電力量に対する電気料金も表示させることができる。このときの係数は、電力会社等によって随時見直されていくものであるため、電気量監視装置１１内のマイクロコンピュータにもつＲＯＭに固定値として持たせておくと、時代の経過と共に実際の電気料金との整合がとれなくなってくる可能性があるのに対し、常に最新の係数を設定できるようすることで、画面に表示される計測値や電気料金の演算および表示に誤りを無くすことができる。
【００３７】
図６で設定した料金係数を用いて図７の計測画面に電気料金を表示させるまでの計算処理例（フローチャート）を図８に示す。まず、電力Ｐ、電力量ＷＨ、電気料金Ｃを「０」に初期設定し（Ｓ１）、Ｗｅｂ上からリセット入力がある場合は電力量ＷＨ＝０とリセットする（Ｓ２、Ｓ３）。次いで、現在の電力Ｐを計算し（Ｓ４）、この電力ＰとＷｅｂ上で設定した計測周期ｔから電力量ＷＨを計算し（Ｓ５）、この電力量ＷＨとＷｅｂ上で設定した料金係数ｋから電力量に相当する電気料金Ｃを計算し（Ｓ６）、これら電力Ｐ、電力量ＷＨおよび電気料金ＣをＷｅｂ上で表示する（Ｓ７）。これら処理（Ｓ２〜Ｓ７）を、計測周期ｔの経過ごとに繰り返す。
【００３８】
（具体例４）
図１に示すように、電気量監視装置１１が直接ＬＡＮに接続されている環境ではＷｅｂによる計測表示や設定だけでなく、メールを用いた情報発信機能も実現できる。これを応用すると、下記に示すように過負荷による事故を未然に防止することができる。
【００３９】
図９は、過負荷発生時に警報メールを発信するまでの処理（フローチャート）を示す。Ｗｅｂ上で設定される計測周期ｔに達したとき、現在の計測電力Ｐを計算し（Ｓ１１）、電力Ｐが電気量監視装置１１の定格電力（タップ容量）を超えており、かつ過負荷警報のメール未送信の場合にＷｅｂ上で設定された送信先アドレスに過負荷警報のメールを送信し（Ｓ１２〜Ｓ１４）、このときの電力Ｐ、電力量ＷＨおよび電気料金ＣをＷｅｂ上で表示する（Ｓ１５）。これら処理（Ｓ１１〜Ｓ１５）を、計測周期ｔの経過ごとに繰り返す。
【００４０】
例えば、電気量監視装置１１に接続できる電気機器の最大負荷が３ｋＷであった場合、接続されている電気機器のトータル消費電力が３ｋＷ未満である場合には何もせずに監視を継続するが、３ｋＷを超えた場合は図１０に示すような警報メールをサーバ装置１４や汎用パソコン１３にリアルタイムで送信、または他のシステム管理者の携帯端末または管理パソコンにリアルタイムで送信する。管理者等のメールアドレスは図１１に示すように、例３で記載したブラウザ上での設定変更機能を用いて行い、最大で５箇所のアドレスに対して警報メールを同時に発信できる場合を示す。
【００４１】
電気量監視装置１１は過負荷発生と同時に警報メールを発信するため、現場から離れたところに駐在している機器管理者に対しても時間的な遅れを生じさせることなく危険を知らせる事ができる。よって、過負荷発生から対策完了までの所要時間を減らした迅速な対応ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態を示す電気量監視システムの全体構成図。
【図２】電気量監視装置の内部ブロック構成図。
【図３】汎用パソコン上での計測表示例（現在値表示）。
【図４】汎用パソコン上での計測表示例（トレンド表示）。
【図５】汎用パソコン上での設定画面例（接続機器表示設定）。
【図６】汎用パソコン上での設定画面例（料金係数設定）。
【図７】汎用パソコン上での計測値表示例（電力量表示と電気料金表示）。
【図８】使用電力量に対する電気料金の表示処理。
【図９】過負荷警報メール発信処理。
【図１０】過負荷警報メールの例。
【図１１】過負荷警報メールの送信先アドレス設定画面例。
【図１２】電気機器の電気量測定方法（従来）。
【図１３】電気量監視装置の外観構造（ａ）と内部構造（ｂ）。
【符号の説明】
【００４３】
１１  電気量監視装置
１１Ａ〜１１Ｄ  電源プラグ差込口
１１Ｋ  マイクロコンピュータ
１１Ｌ  表示部
１２  ハブ
１３  汎用パソコン
１４  サーバ装置
【図１】
2008261826.tif 000003
【図２】
2008261826.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008261826.tif 000013
【図１２】
2008261826.tif 000014
【図１３】
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