(57)【要約】【課題】送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも正しい計数値を得ることができる電力量測定装置を提供する。【解決手段】被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力量を計量する電力量演算積算装置２０と、電力量演算積算装置２０で計量された計量値の累進毎に規定幅のパルスを発信するパルス発生装置３０とを有し、パルス発生装置３０は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に応じた規定数のパルスを発生するパルス発生部３１と、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に相当したマーク／スペースからなるマーク／スペース信号を発生するマーク／スペース信号発生部３３と、マーク／スペース信号発生部３３からのマーク／スペース信号を計量値データとして、パルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させて送信するデータ重畳部３５とを有する。【選択図】　　　図１
2004125593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力量を計量する電力量計と、
この電力量計で計量された計量値の累進毎に規定幅のパルスを発信するパルス発生装置とを有し、
前記パルス発生装置は、前記計量値を表した計量値データを前記規定幅のパルスに重畳させて送信するデータ重畳部を有することを特徴とする電力量測定装置。
【請求項２】
前記データ重畳部は、前記計量値をマーク及びスペースにより表したマーク／スペース信号を前記計量値データとして前記規定幅のパルスに重畳させて送信することを特徴とする請求項１記載の電力量測定装置。
【請求項３】
前記データ重畳部は、前記計量値をキャリア信号を変調させることにより表した変調キャリア信号を前記計量値データとして前記規定幅のパルスに重畳させて送信することを特徴とする請求項１記載の電力量測定装置。
【請求項４】
前記データ重畳部は、自己の電力量測定装置を識別するための識別情報を前記規定幅のパルスに重畳させて送信することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電力量測定装置。
【請求項５】
被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力量を計量する電力量計と、
この電力量計で計量された計量値の累進毎に規定幅のパルスを発信するパルス発生装置と、
時刻情報を管理する時刻管理部とを有し、
前記パルス発生装置は、前記パルスを発信する時における時刻情報を前記時刻管理部から読み出し、該時刻情報を前記規定幅のパルスに重畳させて送信するデータ重畳部を有することを特徴とする電力量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力を演算し、この電力の積算により電力量を計量する電力量測定装置に関し、特にその計量値の累進毎にパルスを発信する発信装置付の電力量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気量測定システムにおいて、発信装置付の電力量測定装置（発信機器）は、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力を演算しこの電力の積算により電力量を計量し計量値の累進毎にパルスを発信し、受信装置（受信機器）は、発信装置付の電力量測定装置からのパルスを受信し受信したパルスの数を計数してパルス計数値を表示したりあるいはパルス計数値をデータ処理している。
【０００３】
より詳しくは、発信装置付の電気量測定側装置は、内部で発生したパルスの発信タイミングにより計量値を電圧パルスあるいは電流パルス等に変換して出力したり、あるいは、外部から供給される電圧、電流をスイッチングすることによりパルスを発生し、受信装置は、発信装置付の電力量測定装置からのパルスを検出することにより、１パルスの伝送が完了する。
【０００４】
なお、上述した従来の電力量測定装置に関連する技術として、例えば特許文献１がある。
【０００５】
【特許文献１】
特許３１１２６１１号（第３頁−６頁、第５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電力量測定システムにあっては、設置環境に起因する電気、磁気的外乱等により、発信装置付の電気量測定装置及び受信装置間において、正常にパルスが送受信できない場合がある。
【０００７】
また、受信装置において、パルス伝送に必要な電源を外部から供給する場合においては、停電等により、本来、計数されるべきパルスがカウントできない状況が発生する可能性がある。このような場合には、パルス送出数とパルス受信数とが不一致となり、いずれのパルス数が正しいのかどうかを判定するのが困難であった。
【０００８】
また、受信装置から通信により要求命令があった場合に、電力量測定装置側が要求命令に応答して計数値を受信装置に送信する電気量測定システムにおいては、電力量測定装置側での計量値の変化から、受信装置側で、その計量値の変化が反映されるまでにかなりの時間差が生じ、この時間差が問題となるような場合もあった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも正しい計数値を得ることができる電力量測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力量を計量する電力量計と、この電力量計で計量された計量値の累進毎に規定幅のパルスを発信するパルス発生装置とを有し、前記パルス発生装置は、前記計量値を表した計量値データを前記規定幅のパルスに重畳させて送信するデータ重畳部を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によれば、データ重畳部が計量値を表した計量値データを規定幅のパルスに重畳させて送信するので、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも正しい計数値を得ることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１記載の電力量測定装置において、前記データ重畳部は、前記計量値をマーク及びスペースにより表したマーク／スペース信号を前記計量値データとして前記規定幅のパルスに重畳させて送信することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によれば、規定幅のパルスにマーク／スペース信号により計量値データを重畳させることにより、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも、訂正すべき正しい値を得ることができる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１記載の電力量測定装置において、前記データ重畳部は、前記計量値をキャリア信号を変調させることにより表した変調キャリア信号を前記計量値データとして前記規定幅のパルスに重畳させて送信することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明によれば、規定幅のパルスに変調キャリア信号により計量値データを重畳させることにより、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも、訂正すべき正しい値を得ることができる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電力量測定装置において、前記データ重畳部は、自己の電力量測定装置を識別するための識別情報を前記規定幅のパルスに重畳させて送信することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明によれば、データ重畳部が自己の電力量測定装置を識別するための識別情報を規定幅のパルスに重畳させて送信するので、受信装置は、複数の発信装置が存在しても、受信した識別情報により発信装置を特定することができる。
【００１８】
請求項５の発明では、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力量を計量する電力量計と、この電力量計で計量された計量値の累進毎に規定幅のパルスを発信するパルス発生装置と、時刻情報を管理する時刻管理部とを有し、前記パルス発生装置は、前記パルスを発信する時における時刻情報を前記時刻管理部から読み出し、該時刻情報を前記規定幅のパルスに重畳させて送信するデータ重畳部を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明によれば、データ重畳部が、パルスを発信する時における時刻情報を時刻管理部から読み出し、該時刻情報を規定幅のパルスに重畳させて送信するので、発生したパルスの時間管理を受信装置側で行なうことなく、発生したパルスの時刻情報を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電力量測定装置のいくつかの実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。図１に示す電力量測定装置１０は、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力を演算し、この電力の積算により電力量を計量する電力量演算積算装置２０（本発明の電力量計に対応）と、この電力量演算積算装置２０から計量累進の指令を受信し、この指令により電力量演算積算装置２０の計量値を読み取り、読み取られた計量値の累進毎に規定幅のパルスを発生するパルス発生装置３０とを有している。
【００２２】
パルス発生装置３０は、パルス発生部３１、マーク／スペース信号発生部３３、データ重畳部３５を有している。
【００２３】
パルス発生部３１は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に応じた規定数のパルスを発生する。各パルスは所定幅のパルスからなる。マーク／スペース信号発生部３３は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に相当したマーク／スペースからなるマーク／スペース信号を発生する。データ重畳部３５は、マーク／スペース信号発生部３３からのマーク／スペース信号を計量値データとして、パルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００２４】
次にこのように構成された第１の実施の形態に係る電力量測定装置の動作を説明する。図２は第１の実施の形態に係る電力量測定装置において規定幅のパルスにマーク及びスペース信号が重畳されたデータを示す図である。
【００２５】
まず、電力量演算積算装置２０が、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力を演算し、この電力の積算により電力量を計量すると、パルス発生部３１は、規定数のパルス、例えば図２（ａ）に示すように、時刻ｔ１〜時刻ｔ２にＨレベルとなるパルスを発生する。マーク／スペース信号発生部３３は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に相当したマーク／スペースからなるマーク／スペース信号を発生する。マークはＨレベル（１）に相当し、スペースはＬレベル（０）に相当する。例えば、計量値が”１１０１”であれば、マーク／スペース信号は”マーク、マーク、スペース、マーク”となる。
【００２６】
次に、データ重畳部３５は、マーク／スペース信号発生部３３からのマーク／スペース信号を計量値データとして、パルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させることにより図２（ｂ）に示すような重畳データを作成し、この重畳データを出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００２７】
このように第１の実施の形態に係る電力量測定装置によれば、パルス発信中に規定幅のパルスにマーク／スペース信号により計量値データを重畳させることにより、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも、訂正すべき正しい値を得ることができる。即ち、従来、パルスの累積によってのみ得られた計数値に対して、第１の実施の形態では、そのパルス発信時の計数値を受信装置側に通知するので、そのパルスを受信した時点での正確な計数値を常に知ることができる。万一、パルスが正常に送受信できない場合が発生した時でも、その後の正常伝送の回復時には、誤りのない計数値を受信装置側で得ることができる。パルス列の送受信に対して、高い信頼性が必要とされる分野において特に有効である。
【００２８】
また、計量値の累進毎に、電力量測定装置側がデータを通知できるので、実時間で受信装置は、計量値の変化を反映させることができる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る電力量測定装置について説明する。図３は第２の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。図３に示す電力量測定装置１０ａは、電力量演算積算装置２０と、パルス発生装置３０ａとを有している。パルス発生装置３０ａは、パルス発生部３１、変調キャリア信号発生部３４、データ重畳部３５ａを有している。
【００３０】
変調キャリア信号発生部３４は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に応じてキャリア信号を変調することにより変調キャリア信号を発生する。データ重畳部３５ａは、変調キャリア信号発生部３４からの変調キャリア信号を計量値データとして、パルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００３１】
なお、図３に示すその他の構成において、図１に示す構成部分と同一部分には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００３２】
次にこのように構成された第２の実施の形態に係る電力量測定装置の動作を説明する。図４は第２の実施の形態に係る電力量測定装置において規定幅のパルスにキャリア信号が変調された変調キャリア信号が重畳されたデータを示す図である。
【００３３】
まず、電力量演算積算装置２０が、被測定系の交流電流及び電圧に基づいて電力を演算し、この電力の積算により電力量を計量すると、パルス発生部３１は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に応じた規定数のパルスを発生する。各パルスは所定幅のパルスからなる。所定幅のパルスは、例えば図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１〜時刻ｔ２にＨレベルとなる。変調キャリア信号発生部３４は、電力量演算積算装置２０から読み取られた計量値に相当した変調キャリア信号を発生する。
【００３４】
この変調キャリア信号の発生を図４を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すパルス幅内において、図４（ｂ）に示すような１，０，１，０，１からなる計量値データがあるものとする。この場合に、キャリア信号（正弦波信号）を計量値データに応じて振幅変調（ＡＭ）すると、図４（ｃ）に示すような変調キャリア信号が得られる。また、キャリア信号（正弦波信号）を計量値データに応じて周波数変調（ＦＭ）すると、図４（ｄ）に示すような変調キャリア信号が得られる。
【００３５】
次に、データ重畳部３５ａは、変調キャリア信号発生部３４からの変調キャリア信号を計量値データとして、パルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させることにより図４（ｃ）又は図４（ｄ）に示すような重畳データを作成し、この重畳データを出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００３６】
このように第２の実施の形態に係る電力量測定装置によれば、パルス発信中に規定幅のパルスに変調キャリア信号により計量値データを重畳させることにより、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも、訂正すべき正しい値を得ることができる。即ち、第２の実施の形態に係る電力量測定装置においても、第１の実施の形態に係る電力量測定装置の効果と同様な効果を得ることができる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態に係る電力量測定装置について説明する。図５は第３の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。図５に示す電力量測定装置１０ｂは、電力量演算積算装置２０と、パルス発生装置３０ｂとを有している。パルス発生装置３０ｂは、パルス発生部３１、マーク／スペース信号発生部３３、データ重畳部３５ｂ、標準電波受信部３７を有している。
【００３８】
標準電波受信部３７は、本発明の時間管理部に対応し、時刻情報を含む標準電波を外部から受信する。データ重畳部３５ｂは、マーク／スペース信号発生部３３からのマーク／スペース信号を計量値データとしてパルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させるとともに、パルスを発信する時における時刻情報を標準電波受信部３７から読み出し、該時刻情報を規定幅のパルスに重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００３９】
受信装置５０は、電力量測定装置から受信したパルスに含まれる時刻情報を取り出して、メモリに記憶する。
【００４０】
このように第３の実施の形態に係る電力量測定装置によれば、マーク／スペース信号発生部３３及びデータ重畳部３５ｂを設けているので、第１の実施の形態に係る電力量測定装置の効果と同様な効果が得られるとともに、標準電波受信部３７を設けているので、データ重畳部３５ｂは、パルスを発信する時における時刻情報を標準電波受信部３７から読み出し、該時刻情報を規定幅のパルスに重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００４１】
即ち、パルスに重畳させるデータとして、標準電波等により受信装置側で変更不可能な時刻情報、あるいは受信装置側で変更不可能なデータを重畳させることにより、発生したパルスの時間管理を受信装置側で行なうことなく、発生したパルスの時刻情報を得ることができる。
【００４２】
また、規定幅のパルスに発信装置の時刻情報を重畳させることにより、伝送線路を共有することができる。
【００４３】
なお、図５では、パルス発生装置３０ｂが、パルス発生部３１、マーク／スペース信号発生部３３、データ重畳部３５ｂ、標準電波受信部３７を設けたが、例えば、パルス発生装置は、パルス発生部３１、変調キャリア信号発生部３４、データ重畳部３５ｂ、標準電波受信部３７を設けても良く、この場合にも図５に示す装置の効果と同様な効果が得られる。
【００４４】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態に係る電力量測定装置について説明する。図６は第４の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。図６に示す電力量測定装置は、複数の発信装置である複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎを１つの受信装置５０に接続し、複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎからの各パルスを受信装置５０で一括して受信するものである。
【００４５】
電力量測定装置１０ｃ１は、電力量演算積算装置２０と、パルス発生装置３０ｃとを有している。パルス発生装置３０ｃは、パルス発生部３１、マーク／スペース信号発生部３３、データ重畳部３５ｃ、識別情報部３８を有している。
【００４６】
識別情報部３８は、自己の電力量測定装置を識別するための識別情報（自己に固有なデータ）を格納する。例えば、電力量測定装置１０ｃ１では識別情報として”１”を格納し、電力量測定装置１０ｃ２では識別情報として”２”を格納し、電力量測定装置１０ｃ３では識別情報として”３”を格納する。
【００４７】
データ重畳部３５ｃは、マーク／スペース信号発生部３３からのマーク／スペース信号を計量値データとしてパルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させるとともに、識別情報部３８からの識別情報を規定幅のパルスに重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００４８】
なお、複数の電力量測定装置１０ｃ２〜１０ｃｎの各々も、電力量測定装置１０ｃ１の構成と同一構成であるので、ここではその説明は省略する。
【００４９】
このように第４の実施の形態に係る電力量測定装置によれば、複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎの各装置において、マーク／スペース信号発生部３３及びデータ重畳部３５ｂを設けているので、第１の実施の形態に係る電力量測定装置の効果と同様な効果が得られるとともに、識別情報部３８を設けているので、データ重畳部３５ｃは、規定幅のパルスに自己の電力量測定装置を識別するための識別情報を重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２を介して受信装置５０に送信する。
【００５０】
即ち、複数の発信装置の識別情報を各パルスに重畳させて送信し、受信装置５０が各パルスに含まれる識別情報を取り出し、取り出した各識別情報により発信装置を特定することができる。また、受信装置５０は、これらの識別情報に基づき必要な処理を実行することができる。
【００５１】
また、複数の発信装置の発信タイミングが重なり、送受信装置間において正常にデータを送受信できなかった場合においても、次回の発信タイミングにおいて正常に送受信できれば、正しいデータを認知することができる。
【００５２】
なお、図６では、パルス発生装置３０ｃが、パルス発生部３１、マーク／スペース信号発生部３３、データ重畳部３５ｃ、識別情報部３８を設けたが、例えば、パルス発生装置は、パルス発生部３１、変調キャリア信号発生部３４、データ重畳部３５ｃ、識別情報部３８を設けても良く、この場合にも図６に示す装置の効果と同様な効果を得ることができる。
【００５３】
（変形例）
次に、第４の実施の形態に係る電力量測定装置の変形例について説明する。図７は第４の実施の形態の電力量測定装置の変形例を示す構成図である。図７に示す電力量測定装置では、複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎと１つの受信装置５０とを１つのバス６０に接続し、複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎからの各パルスをバス６０を介して受信装置５０で一括して受信するものである。
【００５４】
このような構成の電力量測定装置によれば、複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎが固有の識別情報をパルスに重畳させてバス６０に送信するので、受信装置５０は、バス６０を介して各パルスを受信し、各パルスに含まれる識別情報により各々の電力量測定装置を識別することができる。
【００５５】
また、受信装置５０では、規定幅のパルスに重畳されたマーク／スペース信号による計量値データと識別情報とを得ることができるので、複数の電力量測定装置１０ｃ１〜１０ｃｎについて、個別に電力量を計量することもでき、あるいは各々の計量値を合成して合成計量値を得ることもできる。
【００５６】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態に係る電力量測定装置について説明する。図８は第５の実施の形態の電力量測定装置を示す構成図である。図８に示す電力量測定装置１０ａは、電力量演算積算装置２０と、パルス発生装置３０ｄとを有している。パルス発生装置３０ｄは、パルス発生部３１、変調器３９を有している。
【００５７】
変調器３９は、パルス発生部３１からの規定幅のパルスよりも幅の小さい基準パルス信号を正弦波信号に変換し、この正弦波信号をキャリア信号とし、このキャリア信号を計量値データの大きさに応じてＡＭ変調し、ＡＭ変調信号をパルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させて出力端子Ｐ１，Ｐ２に出力する。出力端子Ｐ１，Ｐ２には信号線が接続され、この信号線は環状の変流器ＣＴの１次側を貫通しており、変流器ＣＴの２次側には巻線を介して受信装置５０が接続されている。
【００５８】
このように第５の実施の形態に係る電力量測定装置によれば、電気的な直接結合を行なうことなく、変流器ＣＴ等の磁気的手段によって電力量測定装置１０ｄからのパルスを受信装置５０へ伝送することができる。
【００５９】
また、変調器３９が、基準パルス信号を正弦波信号に変換し、正弦波信号をキャリア信号とし、キャリア信号を計量値データの大きさに応じてＡＭ変調し、ＡＭ変調信号をパルス発生部３１からの規定幅のパルスに重畳させて送信するので、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも正しい計数値を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パルス発信中に規定幅のパルスにマーク／スペース信号又は変調キャリア信号により計量値データを重畳させることにより、送受信装置間での計数によるパルス数不一致が発生した場合でも正しい計数値を得ることができる電力量測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電力量測定装置において規定幅のパルスにマーク及びスペース信号が重畳されたデータを示す図である。
【図３】第２の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。
【図４】第２の実施の形態に係る電力量測定装置において規定幅のパルスにキャリア信号が変調された変調キャリア信号が重畳されたデータを示す図である。
【図５】第３の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。
【図６】第４の実施の形態に係る電力量測定装置を示す構成図である。
【図７】第４の実施の形態の電力量測定装置の変形例を示す構成図である。
【図８】第５の実施の形態の電力量測定装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１０　電力量測定装置
２０　電力量演算積算装置
３０　パルス発生装置
３１　パルス発生部
３３　マーク／スペース信号発生部
３４　変調キャリア信号発生部
３５　データ重畳部
３７　標準電波受信部
３８　識別情報部
３９　変調器
５０　受信装置
Ｐ１，Ｐ２　出力端子
ＣＴ　変流器
【図１】
2004125593.tif 000003
【図２】
2004125593.tif 000004
【図３】
2004125593.tif 000005
【図４】
2004125593.tif 000006
【図５】
2004125593.tif 000007
【図６】
2004125593.tif 000008
【図７】
2004125593.tif 000009
【図８】
2004125593.tif 000010