(57)【要約】【課題】製造コスト及び維持コストも廉価であり、ノイズの影響も受け難く、安定して機能できながら、各種機器の電力使用状況を一括して管理し、現状把握或いは所要の運転制御のための指標を得る。【解決手段】各種機器の使用電流を計測し、計測した電流データをＡ／Ｄコンバーターによってデジタル変換し、得られたデジタルデータを個々の端末無線通信機によってデータ送信し、その受信データをパーソナルコンピューターに自動的に入力し、予め入力された電力データと対比して各種機器の使用電力を表示し、使用電力の現状を目視管理できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を使用する各種機器の電力使用状態を把握し、これに基づいて各種機器を管理するところの各種機器の使用電力管理システムであって、
前記各種機器に少なくとも電流測定素子を接続して使用電流を計測し、
計測した電流データをＡ／Ｄコンバーターによってデジタル変換し、
得られたデジタルデータを技適認証を受けた低出力の個々の端末無線通信機によってデータ送信し、
前記データ送信を管理用無線通信機によって受信し、
当該受信データをパーソナルコンピューターに自動的に入力し、
予め入力された電力データと対比して各種機器の使用電力を表示し、使用電力の現状を目視管理できるようにすることによって所要の対処を成し得るようにした各種機器の使用電力管理システム。
【請求項２】
前記各種機器の所要の機器に温度測定素子を接続し、測定した温度データをＡ／Ｄコンバーターによってデジタル変換し、当該データを前記端末無線通信機によってデータ送信し、同様にしてパーソナルコンピューターにて、予め入力された温度データと対比して目視管理できるようにすることによって所要の対処を成し得るようにした請求項１に記載の各種機器の使用電力管理システム。
【請求項３】
前記パーソナルコンピューターに警報装置が接続され、予め入力されたデータと測定データとの比較により、測定データが当該データを逸脱している場合に前記警報装置を起動するように構成した請求項１又は２に記載の各種機器の使用電力管理システム。
【請求項４】
前記各種機器の端末無線機から管理用無線通信機に、それぞれ数マイクロないし数十マイクロセカンドのタイムラグを設定してデータ送信を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の各種機器の使用電力管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電力を使用する各種機器の使用状態を把握し、以って、現状の使用電力を管理することで所要の対処策を講じることができるようにしたところの使用電力管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  電力を個々の機器で消費する場合、個人の住居或いは零細企業等の業務用の電力使用の現状は、個々の機器、例えば、空調機器、工作機器等の個々の電力計により個別に把握している。また、電力ではなく、例えば、温室ハウスの温度管理は、ハウスに設置した温度計により個別に検知して管理し、検知結果に基づいてバーナー等を稼動させているのが現状である。更に、温室栽培などの個別に波長や照度の調整が必要な照明機器の制御についても同様である。【０００３】  こうした各種機器の管理を、中央制御或いは管理部署で監督させるには、その配線等に多大のコストが必要であり、工場等の開設時はまだしも、機器増設などではそうした配線敷設が不可能なこともある。何れにしても各種機器の一括管理システムが行われていないのが現状である。【０００４】  そこで、本発明者は、技適認証を取得できる微弱無線通信システムに着目したのである。
こうしたシステムの現状は、初期のホビー用の、例えば、ラジコン通信から、今では農薬散布用無人ヘリコプター、航空写真撮影用ヘリコプターに利用されている。その他に、例えば、一つの大きなフロア内の２箇所に無線通信機を配置して、そのフロアに存在する特定の機器に同様の無線機が搭載され、互いに交信することによりその時の各々の電界強度を計測し、距離に換算して特定機器の存在位置を特定する装置もある。【０００５】  前述した装置には、無線機に標準装備されているアナログ制御システムを使用した制御となっていて、その使用使途から推察できるように、精密なアナログデータの制御ではない。こうした機器のアナログ制御機能は、精密な温度計測や機械機器並びに照明機器の精密な電力量の計測に適さない。
それゆえ、現在の個別の電力使用機械機器並びに照明機器の電力管理システムの計測部には当該無線機のアナログデータ処理機能を使用せずに、市販されている計測機器を使用し、そのデータを当該無線機を使用して統合管理側の無線受信機に送信して管理している。こうしたシステムでは、単なる市販品の接続組み合わせで装置としてのまとまりは宜しくなく、ノイズの影響も受けやすく、その対策コストも高く、また、機器の消費電力も大きく、従って、電池では使用期間も短くなるので、外部からの電力供給に依存しなければならない。それ故、トータルコストも高くなり、販売価格も当然に高価になる。また、設置場所も制約を受けることになり、更には、停電の影響も受けることになって、普及の妨げ要因を含んだ商品となってしまう。【０００６】  こうした従来の各種機器の管理システムとしては、次の技術が提案されている。
【特許文献１】特開２０１４−１２０１０８
【特許文献２】特開２０１１−２５３４９８
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明者が着目した技適認証を取得できる微弱無線通信システムは、廉価でありながら、小型軽量で通信距離も周囲環境にもよるが、３Ｋｍも可能とされているもので、消費電力も１０ｍｗと少なく、高容量の電池を使用すれば、少なくとも５年間は電池交換無しで使用可能である。
従って、このシステムを所要の目的を達成するためにはどのように有効に活用すれば良いかの問題となるが、先ず、従来技術のアナログデータを取り扱いう問題点を考慮して、検知ないし計測したデータをデジタル変換し、しかる後に無線通信を行うことが好ましいと考えられる。
【０００８】  本発明は、かかる問題点に鑑み、製造コスト及び維持コストも廉価であり、ノイズの影響も受け難く、安定して機能できながら、各種機器の電力使用状況を一括して管理し、現状把握或いは所要の運転制御のための指標を得ることのできる管理システム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】
【０００９】  本発明にかかるシステムは、上記課題を解決するために、電力を使用する各種機器の電力使用状態を把握し、これに基づいて各種機器を管理するところの各種機器の使用電力管理システムであって、
前記各種機器に少なくとも電流測定素子を接続して使用電流を計測し、
計測した電流データをＡ／Ｄコンバーターによってデジタル変換し、
得られたデジタルデータを技適認証を受けた低出力の個々の端末無線通信機によってデータ送信し、
前記データ送信を管理用無線通信機によって受信し、
当該受信データをパーソナルコンピューターに自動的に入力し、
予め入力された電力データと対比して各種機器の使用電力を表示し、使用電力の現状を目視管理できるようにすることによって所要の対処を成し得るようにした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、技適認証を受けた微弱無線システムは、製造コスト及び維持コストも廉価であり、デジタル変換された計測データを用いるのでノイズの影響も受け難く、安定して機能できながら、微弱無線故に消費電力も少なく、市販の電池であっても長期に亘って起動可能であり、数百メートル程度離れたの場所の各種機器のデータを有効に送受信して一括管理を確認でき、予め入力したデータとの比較によって、各種機器の電力使用状況を一括して現状把握し、或いは所要の運転制御のための指標を得ることで、必要な運転制御が可能となる。
本発明のその他の利点は、以下の好適実施例の記載から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  本発明の実施に際しては、次の手段を採用することが好ましい。
先ず、前記各種機器の所要の機器に温度測定素子を接続し、測定した温度データをＡ／Ｄコンバーターによってデジタル変換し、当該データを前記端末無線通信機によってデータ送信し、同様にしてパーソナルコンピューターにて、予め入力された温度データと対比して目視管理できるようにすることによって所要の対処を成し得るようにすることが好ましい。
このように、デジタル変換したのちのデータの無線送信によれば、ノイズの影響が生じ難く（外乱の影響を防げる）、安定して正確なデータを送受信できることになり、所期の目的を達成し易い。また、パーソナルコンピューターで表示することで、一目瞭然に現状把握でき、所要の対処策を講じ易い。
かかる実施態様においては、電力量の検知に代えて温度センサーの検知を用いるものであるが、各種機器の管理という観点から両者は均等に扱い得る。【００１２】  また、前記パーソナルコンピューターに警報装置が接続され、予め入力されたデータと測定データとの比較により、測定データが当該データを逸脱している場合に前記警報装置を起動するように構成するのが好ましい。
このように構成すれば、目視でなく、聴覚によっても現状或いは異常を認知できることになり、管理体制としての精度を上げることができる。【００１３】  さらに、前記各種機器の端末無線機から管理用無線通信機に、それぞれ数マイクロないし数十マイクロセカンドのタイムラグを設定してデータ送信を行うことが好ましい。
こうした手段を講じることで、多数の各種機器から一台の管理用無線機にデータを効率よく送信できることになって、各種機器のデータを一台のパーソナルコンピューターで管理するのに非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる管理システムの一例を示す概念図。
【図２】本発明にかかる管理システムの他の例を示す概念図。
【実施例】
【００１３】  本発明にかかる各種機器の使用電力管理システムの好適実施例について、以下、図面を参照して詳述する。
図１は、第１の実施例を示し、異種の各種機器の稼動状況を、使用電力を把握することで管理できるように次の手段を用いている。
即ち、各種機器、ここでは、照明系１の電力供給ラインに、電流測定素子としての交流電流センサー５を敷設し、ここで検知計測したデータを、Ａ／Ｄコンバーター（Ａ／Ｄコンバーターマイコン）２に自動的に入力し、そのデジタル信号を端末無線通信機３−１を用いて発信するようにしている。この無線機３−１及びＡ／Ｄコンバーター２は、敷設の電池４（５年程度稼動可能）によって稼動させる構成とされている。【００１４】  前記無線機３−１は、技適認証を取得した微弱無線機であって、出力が１０ｍｗ程度で、３ｋｍ程度の有効範囲を持つものである。周波数帯域は、ここでは２．４ギガヘルツ（現在１６チャンネルが許可）が用いられている。この無線機３は、他の機器の端末無線通信機３−２以降と２０マイクロセカンドのライムラグを設定しておいてデータ発信がなされるように設定されている。このタイムラグは、数十マイクロセカンドないし数マイクロセカンドの適宜の時間差に設定されてよい。【００１５】  他の機器として、ここでは空調系６を予定しており、そのコンプレッサーを備える室外機１３と室内機１４とに連携している電力供給ラインに同様の交流電流センサー５を敷設し、稼動状況をセンサーで検知計測し、そのデータを同様のＡ／Ｄコンバーター２に自動的に入力し、しかる後、当該データを端末無線通信機３−２に入力し、前記端末無線通信機３−１と上記のタイムラグで発信させるよう構成されている。【００１６】  更に、他の機器として、ここでは、精密機械系（工作機械など）７を予定しており、そこに熱電対温度センサー８を敷設している。即ち、精密機械系の異常をその温度を測定することで現状把握しようとするものである。この熱電対温度センサー８の計測データは、同様にＡ／Ｄコンバーター２に自動的に入力され、得られたデジタルデータは、端末無線通信機３−３に入力され、上述の端末無線通信機３−１、３−２と所定のタイムラグでデータ送信が成される。【００１７】  また、他の機器として、例えば、エレベータ系９を想定しており、その制御ラインに電流センサー５を敷設し、稼動状態を把握するもので、そのデータは、同様のＡ／Ｄコンバーター２に入力され、しかる後に、端末無線通信機３−４から上記端末無線通信機と所定のタイムラグで発信されるように構成されている。【００１８】  この実施例では、上記端末無線通信機３−１〜３−４の電波を中継機１０を介して主たる管理用無線通信機１１に向けて発信するようにしている。これは、上述した各種機器の敷設場所と前記管理用無線通信機１１との間に電波障害を生じる障害物がある場合を想定して、それを回避するための対処策であり、電波状況が問題なければ、こうした中継機１０は省略してよいものである。この中継機１０は、ここでは、交流電源を用い、直流変換機１０Ａ（ＡＣ／ＤＣコンバーター）を介して直流電源を取り込み稼動させている。【００１９】  次に、上記管理用無線通信機１１は、パーソナルコンピューター１２に接続され、そのディスプレイが利用される。このパーソナルコンピューター１２には、予め、上述した各種機器の標準の使用電力データ（平常運転時の消費電力：電流）が入力されており、送信されてきたデータと自動的に比較され、標準データと異なる場合に、一目瞭然となるような表示がなされるように設定されている。こうした表示の他に、標準データと所定の範囲で異なる場合には、各種機器の異常を知らせるものとして、警報機を作動させて注意喚起を起こすようにしてもよい。
何れにしても、異常を認知できることで、必要な対処策を講じることができるようになる。【００２０】  図２に基づいて、第２の実施例を説明すると、基本的に上記第１の実施例と変わりがないが、ここでは、各種機器として、照明系、工作機械系、空調系を予定している。
先ず、照明系は、１００Ｖ電源供給ラインから供給されることになり、その中で、各フロアー或いは各区画室で、その照明系統１−１ないし１−１Ｎが設けられる。図において、ＮＦＢは中継遮断機を示し、その略語は、特定機器の商品名を指すが、便宜上引用することにした。そこで、その系統１−１ごとに電流センサー５を敷設する。これにより、系統毎の異常を検出できることになる。これらの電流センサー５は、夫々、Ａ／Ｄコンバーター２に入力され、得られたデータは、敷設の端末無線通信機３−１、３−２に自動的に入力され、発信されることになる。【００２１】  工作機械系は、三相交流を電源としており、複数台の工作機械、例えば、ＮＣ旋盤などが敷設される。そして、ＮＦＢを介して供給ラインに接続されるが、そこに電流センサー５が個々に敷設される。このセンサー５の検知計測結果は、Ａ／Ｄコンバーター２に入力され、しかる後に端末無線通信機３−３１、３−３Ｎに入力され、データ送信されることになる。かかる端末無線通信機は、夫々の通信機が所定の時間差、タイムラグによって発信されるように設定される。第１の実施例でも言及したように、数十マイクロセカンドの差を設定して行うのが好ましい。【００２２】  空調系は、同様に三相交流の電源ラインから供給を受ける。同様に、複数台のエアコンがＮＦＢを介して接続されるが、個々のエアコン１５に対する電流センサー５が敷設される。そして、これらの電流センサー５には、夫々のＡ／Ｄコンバーター２と端末無線通信機３−４１、３−４Ｎが敷設され、変換されたデータが発信されることになる。勿論、こうした端末無線通信機３−４１、３−４Ｎは、夫々タイムラグが設定されていて、逐次送信が行われることになる。【００２３】  上述した端末無線通信機３−１、３−１Ｎ及び３−２、３−２Ｎ並びに３−４、３−４Ｎは、管理用無線通信機１１によって受信され、敷設のパーソナルコンピューター１２に入力され、そのディスプレイに表示されることになる。第１の実施例と同様に、予め個々の機器の標準使用電力データが入力されており、送信されてきたデータと比較して表示され、或いは、又は、同時に異常検知による警報を発令できるように設定されている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  本発明は、種々の機器の稼働状況を個別に管理して異常発見を行い得るシステムであるので、重機械工業からハウス栽培等の農業分野まで、種々の産業において適用可能であり、その応用範囲は広い。
【符号の説明】
【００２４】１：照明系
２：Ａ／Ｄコンバーター
３−１：端末無線通信機
３−２：端末無線通信機
３−３：端末無線通信機
４：電池
５：電流センサー
１１：管理用無線通信機
１２：パーソナルコンピューター
【図１】
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【図２】
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