(57)【要約】【課題】  消費電力が不確定な通信モジュールを使用しても消費電力を所定値以下に制御することができること。【解決手段】  電力量計のデータを取り込んで通信網を介して他の装置へ送信するための通信端末装置に、通信網とのインタフェース処理を実行する通信部と、他の装置との伝送処理を実行する演算部と、電力量計から電源を取り込み前記演算部へ電力を供給する第１の電源部と、電力量計または前記第１の電源部から供給される電力を定電流回路によって蓄電手段を充電し、当該充電電流を定電圧回路を介して前記通信部へ供給する第２の電源部と、を備える。【選択図】図２
2008009658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力量計のデータを取り込んで通信網を介して他の装置へ送信するための通信端末装置であって、
前記通信端末装置は、前記通信網とのインタフェース処理を実行する通信部と、
前記他の装置との伝送処理を実行する演算部と、
電力量計から電源を取り込み前記演算部へ電力を供給する第１の電源部と、
電力量計または前記第１の電源部から供給される電力を定電流回路によって蓄電手段を充電し、当該充電電流を定電圧回路を介して前記通信部へ供給する第２の電源部と、
を備えたことを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
前記蓄電手段の充電電圧を監視し、所定電圧以下になった場合は前記通信部への電力の供給を停止する電圧監視手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記演算部は電力量データの送信間隔を設定する手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記他の装置からの指令により、または、所定時間の前記蓄電手段の充電電圧の変化を検出して、前記送信間隔を変更する手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の通信端末装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一に記載の通信端末装置を内蔵したことを特徴とする電力量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力量計のパケット通信端末による遠隔検針において、キャパシタを効果的に利用して、消費電力並びにそのピーク値を抑制して遠方のサーバへ検針データを送信することのできる通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、業務の効率化などの観点から、各所に設置された電力量計から、種々の通信回線を通じてサーバへ検針データを送るという、いわゆる遠隔検針が行われている。（特許文献１〜３参照。）
【０００３】
従来の遠隔検針については、通信事業者のノーリンギング回線を使用しての検針方法が主体であった。しかしながら、ノーリンギング回線での検針において、兼用回線方式、すなわち、顧客の通信回線をノーリンギング回線契約とし、遠隔検診と公衆通信とを兼用するという方式では、遠隔検診中に通信が切断される場合がある。これは、遠隔検針と公衆通信が輻輳した場合、公衆通信が優先されるためである。
【０００４】
一方、遠隔検針を専用回線で行うとするとコストが高くなり、また、開発時期からかなり年月が経過しているため、システム自体の老朽化が進んでいるという問題もある。
【０００５】
このため、ＰＨＳシステムを使用したり、携帯電話網を介して行う遠隔検針システムが考えられている。（たとえば、特許文献２，３を参照）。
【０００６】
当所は、ＰＨＳシステムの有効活用を図るため、同システムを利用した遠隔検針システムが開発されていたが、現在は、ＰＨＳシステムの普及状況、電波状態などを考慮して、その他の通信網を用いた遠隔検針システムの出現が望まれている。
【０００７】
近年、移動体キャリアのパケット通信網が整備され、またコスト的にもメリットがあることから、移動体キャリアの提供する通信モジュールを組み込んだパケット通信端末を遠隔検針システムに採用することが検討されている。
【特許文献１】特開２００５−２７４２０３号公報
【特許文献２】特開２００４−２５２８２１号公報
【特許文献３】特開２００２−３２９２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、電力量計の遠隔検針の際、通信装置等の電源が問題となる。すなわち、装置用の電源を外部に確保することは難しく、電力量計から必要な電源を確保する場合は、電力量計の精度を確保する必要があるため、消費できる電力に、たとえば、５ＶＡ以下、力率６０％以上というような制限がかけられている。
【０００９】
一般的に、消費電力の少ない部分での力率改善は難しく、また、実際パケット通信端末の消費電力の大部分は、各通信キャリアから提供される通信モジュールが占めており、不確定要素が大きい。
【００１０】
本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、消費電力が不確定な通信モジュールを使用しても消費電力を所定値以下に制御することのできる通信端末装置および電力量計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明による通信端末装置は、パケット通信網とのインタフェース処理を実行する通信モジュール部分（以下、通信部という。）とその他の回路、たとえば、上位のサーバとのデータ伝送や電力量計を外付けにした場合のデータ処理などを実行する部分を分離し、定電流回路を介して通信部側にキャパシタを接続する構成とした。そして、通常時にはキャパシタを充電し電力不足時には通信部への電力の供給を強制的に遮断するようにした。
【００１２】
具体的には、本発明に係る通信端末装置は、電力量計のデータを取り込んで通信網を介して他の装置へ送信するための通信端末装置であって、前記通信端末装置は、前記通信網とのインタフェース処理を実行する通信部と、前記他の装置とのインタフェース処理を実行する演算部と、電力量計から電源を取り込み前記演算部へ電力を供給する第１の電源部と、電力量計または前記第１の電源部から供給される電力を定電流回路によって蓄電手段を充電し、当該充電電流を定電圧回路を介して前記通信部へ供給する第２の電源部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記定電流手段の出力電圧を監視し、所定電圧以下になった場合は前記通信部への電力の供給を停止する電圧監視手段を備えることによって、通信部から誤データが送出されることを防止し、また積算電力用電源の電力使用可能量を超過しないようにすることができる。なお、この所定電圧は通信部の動作電圧よりも高目に設定しておくのが良い。
【００１４】
さらに、本発明に係る通信端末装置は、演算部に電力量データの送信間隔を設定する手段を設け、さらに、他の装置からの指令により、あるいは、所定時間の蓄電手段の充電電圧の変化を検出して、送信間隔を変更する手段を設けことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、電圧変化を監視することによって、送信間隔を変更し、電圧が通信部の動作電圧以下になることを未然に防止することができる。
なお、上記の通信端末装置は、電力量計に内蔵して一体として構成することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、消費電力が不確定な通信部を使用しても消費電力を所定値以下に制御することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本実施の形態による通信端末装置１によって積算電力データを収集して、遠方のＰＰＳ同時同量支援システム３または自動検針システム４装置へ送信するときの説明図である。以下、自動検針システム４に代表させて説明する。
【００１８】
この図において通信端末装置１は、定期的に表示端末２０から積算電力データを収集して、保存している。自動検針システム４は、周期的に通信端末装置１に対して積算電力データの転送要求をかける。自動検針システム４から送出された転送要求は、専用線を通して、通信業者の通信設備２ｂで受信され、パケット網２ａへ送出される。このデータは、通信端末装置１に受信される。なお、自動検針システム４と通信設備２ｂ間をインターネット等の汎用的な通信ネットワークで接続するようにしても良い。
【００１９】
通信端末装置１は、転送要求を受信すると、保存していた積算電力データを要求先へ送信する。パケット通信網２ａへ送出されたデータは、逆の経路を辿って、自動検針システム４に送られる。
【００２０】
図２は、通信端末装置１の機能ブロック図である。この図において、通信端末装置１は、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１１、外部の表示端末２０とデータの受け渡しを行うための表示端末通信回路１２、電圧レベルを変換する３端子レギュレータ１３、演算部１４、定電流回路１５、キャパシタ１６、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７、通信部１８から構成されている。
【００２１】
なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の入力側にピーク電流抑制手段１９を挿入しても良い。これは力率改善効果もある。また、キャパシタとしては、容量とノイズ応答性から電気二重層コンデンサが適している。
【００２２】
ここで、表示端末２０は、電力量計に対して保存領域や昼夜間別表示などの機能を拡張したものであるが、上記の構成において表示端末の替わりに電力量計と接続することも勿論可能である。以下の説明においては、表示端末２０によって電力量データを収集する場合について説明する。
【００２３】
通信端末装置１へは、電力量計から電力が供給される。すなわち、計測対象と同一電源となる。このため、消費電力やピーク電流などの瞬時値が規定値を超過しないように制御することが重要となる。
【００２４】
通信端末装置１のＡＣ／ＤＣコンバータ１１にこの電力（ＡＣ１００Ｖ）が供給されると、所定の直流電圧に変換して表示端末通信回路１２、３端子レギュレータ１３、および、定電流回路１５に供給される。
【００２５】
表示端末通信回路１２は、この電力を用いて外部の一または二以上の表示端末（電力量計）２０とカレントループ等の方式でデータの授受を行う。
３端子レギュレータ１３では、ＣＰＵの動作電圧（たとえばＤＣ５Ｖ）に調整して演算部１４へ供給する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力電流は、定電流回路１５を介してキャパシタ１６を充電し、この充電電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して通信部１８の動作電圧に変換されて供給される。
【００２６】
次に、上記の構成を有する通信端末装置１の動作を説明する。
（データ収集処理）
通信端末装置１は、表示端末通信回路１２を介して表示端末２０の積算電力データを入力して、演算部１４へ送る。演算部１４は、このデータを自動検針システム４の伝送フォーマットに合わせて編集する。
【００２７】
そして、自動検針システム４からのデータ転送要求にしたがって、編集したデータを通信部１８へ渡し、通信部１８は、このデータをパケット網２ａへ送出する。
【００２８】
なお、通信部１８には、予めパケット網２ａを通して通信業者の通信設備２ｂと通信を行うためのプロトコルを実行するプログラムが格納されている。
【００２９】
パケット網２ａに送出された積算電力データは、このプロトコルにしたがって通信設備２ｂへ送られ、専用線を介して自動検針システム４に届けられる。
【００３０】
（電圧監視処理）
次に図３を用いて、演算部１４で実行されるキャパシタ１６の充電電圧監視機能について説明する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７の動作電圧は、ＤＣ４．５Ｖ〜７．５Ｖであるとしたとき、監視電圧としては、この動作範囲にあって、通信部１８への電力の供給を開始する第１の電圧レベル（ＤＣ６．０Ｖ）と、電力供給を停止する第２の電圧レベル（ＤＣ４．５Ｖ）を設定しておく。なお、第２の電圧レベルとしては、通常ＤＣ／ＤＣコンバータ１７の動作範囲の下限値を設定しておくが、必要により、マージンを持たせた設定を行うようにしても良い。
【００３１】
第１の電圧レベルは、少なくとも一回の送信の電力消費によって第２の電圧レベル以下にならないよう十分余裕のある値に設定しておく必要がある。
【００３２】
演算部１４の電圧監視手段２１は、充電電圧値を取り込むと、まず、第１の電圧レベル（６．０Ｖ）以上か否かを判定する（Ｓ１０１）。第１の電圧レベル以上の場合は、通信部１８の電源をＯＮにする（Ｓ１０２）。なお、電圧監視手段２１は、演算部１４と独立に設けるようにしてもよい。
【００３３】
一方、充電電圧が、第１の電圧レベルより低い場合は、次に第２の電圧レベル（４．５Ｖ）と比較する（Ｓ１０３）。そして、第２の電圧レベル以上の場合は、再びステップ１０１に戻る。第２の電圧レベルより小さい場合は、通信部１８の供給電源をＯＦＦにする（Ｓ１０４）。
【００３４】
なお、通信部１８への供給電源をＯＦＦすることによって、通信部１８は停止し、通信業者の通信設備２ｂとの通信は途絶えるが、演算部１４の動作は継続するため、表示端末通信回路１２を介して、表示端末２０からの積算電力データの収集は続行するので、次に電圧レベルが上昇したときに保存しておいたデータを送信することができる。
【００３５】
（他の実施例）
自動検針システム４からのポーリングによって、予め指定されたモードのデータを伝送する。このとき、あるモード（たとえばモード１）が設定されたときには、通信端末装置１は、まずキャパシタ１６の電圧値を送信し、続いて予め決められた長さのデータを送信する。その後、再びキャパシタ１６の電圧値を送信する。なお、このときの送信データは所定のパターンデータであっても良いし、電力量データであってもよい。なお、所定のデータとしては、０または１のビット列のうち伝送時に電力消費の多いデータであって、実際の電力量のデータ長あるいはそれ以上の長さのデータが好ましい。
【００３６】
自動検針システム４側は、これら一連のデータを受信すると、通信端末装置１が所定のデータを送信したときの電圧降下を計算する。このデータ長と電圧降下の関係は予め採取しておいて、自動検針システム４側のテーブルに保存しておく。
【００３７】
次に、自動検針システム４は、通信端末装置１へデータを要求するときに、この電圧降下とデータ長との関係より、予め保存されている充電時間より送信間隔を演算する。なお、充電時間は、上記の所定のデータおよびキャパシタ１６の電圧値を送信から一定時間経過後に再度キャパシタ１６の電圧値を送信させて、その電圧変化から算出するようにしても良い。
【００３８】
以上、本実施の形態によれば、演算部１４と通信部１８とを独立した構成とし、通信部１８については、定電流回路１５とキャパシタ１６およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７で構成した電源で電力を供給するようにしたので、キャパシタ１６によって消費電力のピークカットが可能になる。また、キャパシタ１６がＤＣ／ＤＣコンバータ１７の動作電圧以下になった場合は、通信部１８への電力供給を停止する一方、演算部１４の動作を続けて、積算電力データの収集を継続するので、電力計内部から電力の供給を受ける場合でも使用超過による電力計の精度の低下を回避すると共にデータの欠損を防止することができる。
【００３９】
また、自動検針システムなど上位のシステムでは、キャパシタ１６の充電電圧の変化を検知して収集間隔（ないし収集タイミング）を変更することにより、データ量や通信部個々の消費電力の差によるキャパシタの容量の調整が不要、あるいは、粗調整のみ実施すれば微調整は収集間隔の変更で対応できるので、最適な収集が可能となる。なお、収集間隔は、上位システムで決定する替わりに、通信端末装置側で送信間隔を変更するようにしても良い。
【００４０】
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。たとえば、上記の実施形態では、電力量計と通信端末装置とを独立した構成とし、通信端末装置において電力量データを収集するようにしたが、電力量計に通信端末装置を内蔵して一体として構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態による通信端末装置を用いた自動検針方法の説明図である。
【図２】図１の通信端末装置のブロック図である。
【図３】図２の電圧監視手段の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  通信端末装置
２ｂ  通信設備
３  ＰＰＳ同時同量支援システム
４  自動検針システム
２ａ  パケット網（通信網）
１１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２  表示端末通信回路
１３  ３端子レギュレータ
１４  演算部
１５  定電流回路
１６  キャパシタ（蓄電手段）
１７  ＤＣ／ＤＣコンバータ（定電圧回路）
１８  通信部
１９  ピーク電流抑制手段
２０  表示端末
２１  電圧監視手段
【図１】
2008009658.tif 000003
【図２】
2008009658.tif 000004
【図３】
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