JP6981386B2 - 検針値収集装置および検針値収集方法 - Google Patents

Description

本発明は、需要家に設置された複数のスマートメータから一定周期で検針値を取集する検針値収集装置および検針値収集方法に関し、とくに通信エラーによる誤りを防止する技術に関する。

近年、各需要家にスマートメータを設置し、通信機能により各需要家の使用電力量などの情報をコンセントレータ(上位装置)とも呼ばれる検針値収集装置が収集する自動検針システムが普及している。自動検針システムでは、スマートメータが収集した検針データをスマートメータ毎に取付けられた通信端末から無線・電力線搬送等の通信手段によって検針値収集装置に集約される。しかし、通信手段に関わらず、家電ノイズ・電波干渉等の影響により、誤ったデータが伝達され、その誤りのあるデータがそのまま正常な検針値として記録されてしまう場合がある。

そのような検針値の誤りを検出するため、各通信端末と検針値収集装置間でやり取りされる検針データにチェックサムやパリティチェック等のエラーチェックを組込み、ソフトウェアによって検針値の誤りを検出する手法が取られることが多い。また、ひとつ前の検針値との差分があらかじめ定めた閾値内に入っているか否かで、検針値の誤りを検出する方法も提案されている(例えば、特許文献１参照。)。

特開２０１２−１９９７２６号公報（段落００１３〜００３３、図１〜図３）

ところで、スマートメータの自動検針においては、各スマートメータからの検針値のデータを、通常３０分ごとに収集している。そのため、エラーチェックを組み込み、データ長を長くすると、家電ノイズのような限られた時間帯のみ断続的に発生するノイズ（バーストノイズ）に対して、却って影響を受けやすくなってしまうことがある。さらには、３０分という時間制約がある中、あまりに長いデータ長を有する検針データであると、スマートメータの台数が増加した際、時間内に全ての検針データを収集することが困難になる場合もある。つまり、エラーチェックの組込みによる対策は、スマートメータの自動検針には不向きであると言える。

一方、差分が閾値内に入っているかによるチェックでは、過去の使用状況の情報からの傾向分析等で閾値を設定する必要があり、多くの演算や記憶容量を必要とする。また、仮に誤りを検出したとしても、誤っているのがひとつ前の検針値なのか、今回の検針値なのかが区別できず、正確な検針値を得ることが困難であった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、過去の傾向分析や、通信データの長大化を必要とせず、正確な検針値を効率的に収集する自動検針の実現を目的とする。

本発明の検針値収集装置は、複数のスマートメータから一定周期の収集時限ごとに計量値を収集する検針値収集装置であって、前記複数のスマートメータのそれぞれの定格値に基づいて、連続する収集時限間の計量値の差分に対するスマートメータごとの閾値を設定する閾値設定部と、前記収集時限ごとに、前記複数のスマートメータのそれぞれから、当該収集時限で計量された計量値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の計量値と、を当該収集時限のデータ組として取得するデータ取得部と、前記データ組のなかの連続する収集時限間の計量値の差分を算出し、算出した差分がすべて前記閾値の範囲に入っている場合は、前記データ取得部が取得したデータ組の各計量値を当該収集時限の暫定値として設定し、前記閾値の範囲に入っていない差分がある場合は、各計量値が無効であることを示す無効値に置換して前記暫定値として設定する暫定値設定部と、前記暫定値設定部が設定した当該収集時限の暫定値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の暫定値の中から抽出された、当該収集時限の３収集時限前に計量された計量値に対応する４つの暫定値で構成される暫定値群の中の前記無効値の検出結果に基づいて、前記３収集時限前の計量値を確定する計量値確定部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の検針値取集方法は、複数のスマートメータから一定周期の収集時限ごとに計量値を収集する検針値収集方法であって、前記複数のスマートメータのそれぞれの定格値に基づいて、連続する収集時限間の計量値の差分に対するスマートメータごとの閾値を設定する閾値設定ステップと、前記収集時限ごとに、前記複数のスマートメータのそれぞれから、当該収集時限で計量された計量値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の計量値と、を当該収集時限のデータ組として取得するデータ取得ステップと、前記データ組のなかの連続する収集時限間の計量値の差分を算出し、算出した差分がすべて前記閾値の範囲に入っている場合は、前記データ取得ステップで取得したデータ組の各計量値を当該収集時限の暫定値として設定し、前記閾値の範囲に入っていない差分がある場合は、各計量値が無効であることを示す無効値に置換して前記暫定値として設定する暫定値設定ステップと、前記暫定値設定ステップで設定した当該収集時限の暫定値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の暫定値の中から抽出された、当該収集時限の３収集時限前に計量された計量値に対応する４つの暫定値で構成される暫定値群の中の前記無効値の検出結果に基づいて、前記３収集時限前の計量値を確定する計量値確定ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の検針値収集装置あるいは、検針値収集方法によれば、３時限前の計量値を現時点で確定することとし、収集時限の異なる同じ計量時限に対する複数のデータを利用するようにしたので、過去の傾向分析や、通信データの長大化を必要とせず、正確な検針値を効率的に収集することができる。

本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置における暫定値を設定する機能と、計量値を確定する機能に関する部分の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法の実行対象である検針システムでの通信接続系統を示す系統図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法による検針値の収集対象であるスマートメータと通信端末の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置の動作あるいは検針値収集方法において、検針値収集から暫定値設定までの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置の動作あるいは検針値収集方法において、時限ごとに収集されるデータ組、時限ごとの複数の暫定値、および確定値との関係を説明する模式図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、データ組の収集から差分算出までの動作を説明するためにデータを可視化した図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、差分が範囲内に収まった時の暫定値決定動作を説明するためにデータを可視化した図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、差分が範囲内に収まらなかった時の暫定値決定動作を説明するためにデータを可視化した図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、設定された暫定値を基に計量値を確定する動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、抽出した暫定値の中に、無効値が検出されなかったときの計量値確定動作を説明するためにデータを可視化した図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、抽出した暫定値の中に、無効値が検出されたときの計量値確定動作を説明するためにデータを可視化した図である。 本発明の実施の形態１にかかる検針値収集方法において、抽出した暫定値の中に、無効値が検出された別の例の計量値確定動作を説明するためにデータを可視化した図である。

実施の形態１．
図１〜図１３は、本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置、あるいは検針値収集方法について説明するためのもので、図１は検針値収集装置および検針値収集方法の特徴的な動作を実行する単純な誤り検出による暫定値の設定と、時限ごとの複数の暫定値による計量値の確定に関する部分の構成を示す機能ブロック図、図２は検針値収集方法の実行対象である複数のスマートメータを有する検針システムでの通信接続系統を示す系統図、図３は検針値の収集対象であるスマートメータと、対となる通信端末の構成を示す機能ブロック図、図４は検針値収集方法を実行する検針値収集装置の構成を示す機能ブロック図である。

図５は検針値収集方法における各スマートメータから検針値を収集し、時限ごとの暫定値を設定するまでの暫定値設定工程での動作を説明するためのフローチャートであり、図６はスマートメータを対象とする検針システムにおいて、時限ごとに収集される過去３時限分を含む４つの検針値の集合であるデータ組と、複数のデータ組を基に設定される時限ごとの４つの暫定値、および暫定値を基に検針値として採用される確定値との関係を説明する模式図である。そして、図７は暫定値設定工程におけるデータ組の収集と収集したデータ組中の隣接する時限のデータ間の差分算出までの動作を説明するためにデータを可視化した図、図８は暫定値設定工程において、データ間の差分が範囲内に収まった時の暫定値決定動作を説明するためにデータを可視化した図であり、図９は範囲内に収まらない差分があった時に、データ組のデータ全てを無効値に置換して暫定値とする暫定値決定動作を説明するためにデータを可視化した図である。

そして、図１０は検針値収集方法において、暫定値決定工程の後に実施される、ある時限に対する４つの暫定値を基に計量値を確定する計量値確定工程の動作を説明するためのフローチャートであり、図１１は計量値確定工程において、抽出したある時限に対応する４つの暫定値の中に無効値が検出されなかったときの計量値確定動作を説明するためにデータを可視化した図、図１２は抽出した暫定値の中に無効値が検出されたときの計量値確定動作を説明するためにデータを可視化した図、図１３は抽出した暫定値の中に、無効値が検出され、かつ残りの暫定値の中に値が一致しない暫定値が存在したときの計量値確定動作を説明するためにデータを可視化した図である。以下、本発明の実施の形態にかかる検針値収集方法、および、これを実行する検針値収集装置について、上述した図面を用いて詳細に説明する。なお、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置、あるいは検針値収集方法の詳細な説明の前に、対象となる自動検針システムの基本構成について説明する。自動検針システム１００は、図２に示すように、検針値収集装置１と複数のスマートメータ４とを通信により結びつけ、複数のスマートメータ４が計量した検針値を一定の周期（例えば、３０分間隔）で収集するように構成したものである。

各需要家には、それぞれ電力量を計量するスマートメータ４と、スマートメータ４が計量した検針値を吸い上げて、吸い上げた検針値を検針データとして各通信方式に基づいて転送する通信端末（端末子機３と称する）が取り付けられている。各端末子機３は、有線、あるいは無線の通信回線を通じて転送先である上位の通信端末（端末親機２と称する）と接続されている。端末親機２の上位側には端末親機２に転送された検針値のデータを収集し、処理を行う検針値収集装置１が接続され、検針値収集装置１には、検針値収集装置１が収集・処理した検針値の情報管理および検針の設定を行う管理パソコン５が接続されている。

需要家毎のスマートメータ４と端末子機３には、それぞれを識別するＩＤが割り振られており、それらが端末親機２を通して、検針値収集装置１に紐づけられている。それによって検針値収集装置１は、各スマートメータ４の定格情報や相線式等の情報を通信にて取得することが出来、それと合わせてどのスマートメータ４から収集した検針値なのかを識別することができる。

スマートメータ４は、図示しない電源側の配線と、図３に示すように需要家毎に配線された負荷配線７０に接続されるとともに、上述したデータ転送用の端末子機３が接続されている。スマートメータ４には、負荷配線７０に供給する電力に関する電気情報（主に、電力量）を計測（計量）する計測部４０と、全体の動作を制御する制御部４１と、計測した電力量を検針値として保持するデータ保持部４２と、を備える。スマートメータ４は３０分ごとに電力量を計測してデータ保持部４２に保存し、検針データとして端末子機３にシリアル通信を介して送信する。ここで送信する検針データは、その時刻（時限）に計量した電力量のデータと、過去３時限分の電力量のデータとを合わせた連続する４時限分の電力量のデータ組（後述）で構成される。

一方、端末子機３は、スマートメータ４から送信された検針データを処理するデータ処理部３０と、全体を制御する制御部３１と、検針データを保存するデータ保持部３３と、各種通信方式に基づいて検針データを送信する通信部３２と、を備える。データ処理部３０では、スマートメータから吸い上げた検針データをエラーチェック等によって処理し、データ保持部３３に保存する。保存した検針データは、端末親機２から３０分ごとに送られる送信要求に従い、通信部３２を介して端末親機２へ送信するように構成している。

端末親機２は、基本的には端末子機３と同様の構成でもよいが、処理能力や、データ保持部をより強化した構成が望ましい。また、図２で説明したように、端末親機２には、例えば、数百台の端末子機３の接続が想定され、１台の端末親機２で数百台の端末子機３と通信できるものとし、それらを処理できるだけのスペックを備えることが望ましい。

検針値収集装置１は、図４に示すように、端末親機２と通信することが出来る通信部１０と、送受信したデータを処理するデータ処理部１１と、全体を制御する制御部１２と、データを保存するデータ保持部１３と、を備える。さらに、受信したデータに誤りがあるか否かを判定するため、スマートメータ４毎の閾値を各スマートメータ４の定格から設定する閾値設定部１４を備える。検針値収集装置１は、端末親機２と、通信端末及び検針値収集装置１に設定を書き込むための管理パソコン５との通信が可能なように、それぞれＬＡＮ（Local Area Network）、もしくはそれに準ずる通信手段を有している。端末親機２から送信された検針データを管理パソコン５に送信することで、需要家の電力使用量を管理パソコン５にて管理する。

つぎに、本実施の形態にかかる検針値収集方法の特徴部分である、収集したデータから誤りのないデータを採用するための暫定値設定工程と計量値確定工程について説明する。はじめに、暫定値設定工程と計量値確定工程を実行する検針値収集装置１のデータ処理部１１、制御部１２、データ保持部１３、および閾値設定部１４の詳細について、図１を用いて説明する。

閾値設定部１４は、スマートメータ４から定格情報を取得する定格値取得部１４０と、閾値算出部１４１とを備える。定格値取得部１４０は、通信部１０を介してスマートメータ４へ電文を送信し、各需要家に設置されているスマートメータ４の定格情報および相線式情報を取得する。取得した情報から、閾値算出部１４１にて誤り検出の判定に利用する閾値を算出する。

例えば、閾値の上限値は、スマートメータ４の定格が１００Ｖ、６０Ａ、１Ｐ３Ｗであったとすると、３０分電力量として計量しうる最大値を算出し、閾値とする。具体的には１００Ｖ×６０Ａ×２×０．５＝６０００Ｗｈと算出される最大値に、マージンを含めるように、換算（例えば、１．５倍）した９０００Ｗｈを閾値に設定する。また、閾値の下限値は、検針値がマイナスになることはありえないため、例えば０Ｗｈのように設定する。もちろん実際の使用現場では、定格を含め、異なる仕様のスマートメータ４が混在して使用されることもあるため、閾値はスマートメータ４ごとに設定する。

データ保持部１３は、３０分毎に計量した電力量のデータとして、１回の電文で収集する４時限分の検針値（データ組）を保存しておくデータ組保持部１３２と、前述の閾値を保存しておく閾値保持部１３１、および最終的に検針値として確定した確定値を格納しておく確定値保持部１３０を備える。

データ処理部１１は、検針値の誤りの有無を判定して、暫定値を設定する暫定値設定部１１ａ、設定された暫定値から、計量値を確定する計量値確定部１１ｂとで構成される。

暫定値設定部１１ａは、データ組保持部１３２から読みだしたデータ組内の計量値間の差分を算出する差分算出部１１１と、閾値保持部１３１から閾値を読みだした閾値を基に、算出した差分を評価する差分評価部１１２を有している。そして、差分が閾値内に収まっていた評価結果が得られたときに、読み出したデータ組の各データを計量時限ごとの暫定値として決定する暫定値決定部１１３を備えている。さらに、暫定値決定部１１３が決定した４つの収集時限毎の異なる計量時限の暫定値から、異なる収集時限で収集された共通する計量時限の４つの暫定値をまとめて計量値確定部１１ｂに出力する暫定値編集部１１４を備えている。

一方、制御部１２は、閾値内に収まっていない差分があるとの評価結果を受けると、該当するスマートメータ４から検針値を再収集し、データ組保持部１３２に保存するデータ組の入れ替え動作を制御する再収集動作制御部１２１が設けられている。この再収集動作でも、差分が閾値内に収まっているとの評価結果を受けると、その収集時限で得られたデータ組の各データを暫定値として決定する。しかし、再収集の回数には、上限（例えば、３回）を設定しており、上限回数の再収集を行っても、閾値内であるとの評価結果が得られなかったときは、再収集を停止する。そして、暫定値決定部１１３は、該当するスマートメータ４の再収集を停止した時点で保持していたデータ組の全データを無効値（ブランク）に置換し、無効値を暫定値として決定する。決定した暫定値は、同じ計量時限に対する異なる収集時限の暫定値が４つ揃った時点でまとめ、計量値確定部１１ｂに出力するように構成している。

計量値確定部１１ｂには、暫定値決定部１１３から出力された同じ計量時限に対する異なる収集時限で収集された４つの暫定値の中の無効値を検出する無効値検出部１１５が設けられている。そして、無効値検出部１１５で無効値が検出された場合に、無効値以外の暫定値の一致性を評価する一致性評価部１１６を備えている。さらに、無効値検出部１１５の検出結果、あるいは一致性評価部１１６の評価結果に基づいて、計量値として確定する確定値を決定する確定値決定部１１７と、を備えている。

無効値検出部１１５は、暫定値決定部１１３から出力された、スマートメータ４毎のある計量時限に対する異なる収集時限の４つの暫定値の中から無効値を検出する。そして、無効値を検出した場合は、検出した無効値の数（または無効値以外の暫定値の数）と無効値を含む４つの暫定値を一致性評価部１１６に出力する。一方、無効値を検出しなかった場合は、４つの暫定値を確定値決定部１１７に出力するように構成している。

一致性評価部１１６は、無効値検出部１１５から出力された無効値の数と暫定値に基づき、無効値の数が１の場合は、無効値以外の３つの暫定値が一致するか否かを評価する。そして、無効値以外の３つの暫定値が一致した場合は、一致した結果を示す情報と、一致した値を確定値決定部１１７に出力する。一方、無効値の数が１より大きい場合は、その結果を確定値決定部１１７に出力するように構成している。

確定値決定部１１７は、無効値検出部１１５で無効値が検出されず、無効値検出部１１５から４つの暫定値が出力された場合は、４つの暫定値のうちのいずれかの（例えば、最新の）暫定値をその時限の検針値として確定するための確定値として決定し、確定値保持部１３０に出力するように構成している。一方、無効値検出部１１５で無効値が検出され、一致性評価部１１６から無効値以外の３つの暫定値が一致した結果を示す情報と、一致した値が出力された場合、一致した値をその時限の確定値として決定し、確定値保持部１３０に出力するように構成している。

他方、一致性評価部１１６から無効値の数が１より大きい旨の情報が出力された場合は、無効値を確定値（検針値無）として決定し、確定値保持部１３０に出力するように構成している。さらに、上記条件、あるいは一致性評価部１１６からの情報に基づいて、確定値として無効値を採用した場合、その旨を制御部１２に設けられた警告動作制御部１２２に出力するように構成している。警告動作制御部１２２は、例えば、管理パソコン５上に警告を表示するように警告動作を制御するように構成している。

なお、無効値検出部１１５は、無効値を検出しなかった場合に、無効値が無かったことを示す情報と４つの暫定値のうちの最新の暫定値とを確定値決定部１１７に出力するように構成してもよい。この場合、確定値決定部１１７は、無効値検出部１１５から無効値が無い旨の情報と一つの暫定値が出力された場合に、出力されたひとつの暫定値をその時限の確定値（検針値）として決定し、確定値保持部１３０に出力するように構成すればよい。

上記のように構成した検針値収集装置１を用いて、図２に示すような自動検針システム１００を構成したときの動作について説明する。はじめに、暫定値設定工程の動作について図６のデータの模式図と図７〜図９の可視化図を適宜参照しながら図５のフローチャートを中心に説明する。

暫定値設定工程では、初めに検針値収集装置１が端末親機２、端末子機３を介して、現収集時限に対応する計量時点での計量値と、過去３時限分の計量値を合わせた、計４時限分の計量値のデータ組Ｄｇをスマートメータ４より収集する(ステップＳ１００)。ここで、現収集時限をｔ（例えば、２：３０）とすると、図６に示すように、現収集時限ｔで収集したデータ組をＤｇ_（ｔ）と表す。具体的には、ある時限ｔで収集したデータ組Ｄｇ_（ｔ）には、３時限前（ｔ−３＝１：００）に計量した第１の計量値（Ｄ_１（ｔ））と、２限前（ｔ−２＝１：３０）に計量した第２の計量値（Ｄ_２（ｔ））と、１時限前（ｔ−１＝２：００）に計量した第３の計量値（Ｄ_３（ｔ））と、現時限（ｔ＝２：３０）に計量した第４の計量値（Ｄ_４（ｔ））が含まれる。

なお、以降の説明において、計量値についても、収集時限を特定しない場合は「Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ｄ_４」のように、符号「_（ｔ）」なしで表示することができるが、後述する暫定値編集の際には、収集時限の異なるデータを扱うため、上記のように収集時限を特定する符号を追記している。このように収集された収集時限ごとの、異なる計量時限のデータで構成されたデータ組が、データ組保持部１３２に保存される。

このようにして図７（ａ）に示すようなデータ組Ｄｇが得られると、差分算出部１１１は、そのデータ組Ｄｇ内の隣接する収集時限の計量値間の差分を算出する（ステップＳ１１０）。具体的には、図７（ｂ）に示すように、３時限前の計量値Ｄ_１と２時限前の計量値Ｄ_２の差分Δ_２１、２時限前の計量値Ｄ_２と１時限前の計量値Ｄ_３の差分Δ_３２、１時限前の計量値Ｄ_３と現時限の計量値Ｄ_４の差分Δ_４３、とを算出する。

たとえば、図７（ａ）、（ｂ）では、データ組Ｄｇ_（ｔ）内の各計量値は、Ｄ_１（ｔ）が１６００Ｗｈ、Ｄ_２（ｔ）が１８００Ｗｈ、Ｄ_３（ｔ）が２０００Ｗｈ、Ｄ_４（ｔ）が２２００Ｗｈの場合を示す。その結果、算出した差分Δ_２１が２００Ｗｈ、差分Δ_３２が２００Ｗｈ、差分Δ_４３が２００Ｗｈ、となる。

差分評価部１１２は、差分算出部１１１が算出した３つの差分（Δ_２１、Δ_３２、Δ_４３）を、閾値保持部１３１から読出した閾値と比較し、各差分が閾値に収まるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。例えば、図８（ａ）に示すように、３つの差分が全て閾値の範囲内（０〜９０００Ｗｈ）に収まっている場合（ステップＳ１２０で「Ｙ」）、暫定値決定部１１３は、データ組Ｄｇ内の全ての計量値（Ｄ_１〜Ｄ_４）の値をそのまま、暫定値（Ｄｔ_１〜Ｄｔ_４）として決定する（ステップＳ１５０）。具体的には、図８（ｂ）に示すように、データ組Ｄｇ（ｔ）内の全ての暫定値（Ｄｔ_１（ｔ）、Ｄｔ_２（ｔ）、Ｄｔ_３（ｔ）、Ｄｔ_４（ｔ））を計量値（Ｄ_１（ｔ）、Ｄ_２（ｔ）、Ｄ_３（ｔ）、Ｄ_４（ｔ））の値（１６００Ｗｈ、１８００Ｗｈ、２０００Ｗｈ、２２００Ｗｈ）で決定する。

一方、例えば、３つの差分の中に、閾値の範囲内に収まっていない差分がある場合（ステップＳ１２０で「Ｎ」）、３回を限度に（ステップＳ１３０で「Ｙ」）、差分が閾値に収まるまで、再収集（リトライ）を行う（ステップＳ１３０で「Ｎ」）。例えば、図９（ａ）に示すように、定時の収集で２３５５６Ｗｈと閾値の範囲内（０〜９０００Ｗｈ）に収まっていない差分（Δ_４３）がある場合、図９（ｂ）に示すように、全差分が閾値に収まるデータ組Ｄｇを得られるまで、再試行を行う。

この例では、３回の再収集でも全差分が閾値に収まるデータ組Ｄｇを得ることができなかったため、図９（ｃ）に示すように、データ組Ｄｇ（ｔ）内の全ての計量値（Ｄ_１（ｔ）、Ｄ_２（ｔ）、Ｄ_３（ｔ）、Ｄ_４（ｔ））を無効値に置換する（ステップＳ１４０）。そして、無効値を暫定値（Ｄｔ_１（ｔ）、Ｄｔ_２（ｔ）、Ｄｔ_３（ｔ）、Ｄｔ_４（ｔ））として決定する（ステップＳ１５０）。もちろん、再収集の過程で、全ての差分が閾値内に収まった場合は、その時点で収集した計量値Ｄｇを暫定値（Ｄｔ_１〜Ｄｔ_４）として決定する。

その収集時限ｔにおける暫定値Ｄｔ_（ｔ）が決定すると、暫定値編集部１１４は、３時限前の計量に対する確定値Ｄｖ_{（ｔ−３）}の決定に必要な暫定値として、現収集時限と過去３収集時限分の暫定値の中から、４つの暫定値をまとめ、計量値確定部１１ｂに出力する（ステップＳ１６０）。

具体的には、図６の計量値Ｄを暫定値Ｄｔと読み替えて（例えば、「Ｄ_１（ｔ）」→「Ｄｔ_１（ｔ）」）説明する。３時限前の第４の暫定値Ｄｔ_{４（ｔ−３）}と、２時限前の第３の暫定値Ｄｔ_{３（ｔ−２）}と、１時限前の第２の暫定値Ｄｔ_{２（ｔ−１）}と、現時限の第１の暫定値Ｄｔ_１（ｔ）は、時限ｔ−３の計量値を示すものである。そこで、これら計量時限が共通し、収集時限が異なる、つまり通信により伝達されたタイミングが異なる４つの暫定値Ｄｔをまとめ、３時限前の確定値決定用の暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}として、計量値確定部１１ｂに出力する。これにより、暫定値設定工程が完了し、計量値確定工程に移行する。

計量値確定工程の動作について図６のデータの模式図と、図１１〜図１３のデータの可視化図を適宜参照しながら、図１０のフローチャートを中心に説明する。
暫定値編集部１１４から計量値確定部１１ｂに向けて出力された暫定値群Ｖｇｔは、現収集時限から３時限前の計量値を確定するためのデータとして、無効値検出部１１５で読み込まれる（ステップＳ２００）。無効値検出部１１５は、読み込んだ暫定値群Ｖｇｔ内の４つの暫定値Ｄｔの中に、無効値が存在するか否かを検出する（ステップＳ２１０）。無効値が存在しなければ（ステップＳ２１０で「Ｎ」）、４つの暫定値Ｄｔを確定値決定部１１７に出力する。そして、確定値決定部１１７は、４つの暫定値Ｄｔのうちのいずれかを３時限前（時限ｔ−３）で計量した電力量の確定値Ｄｖとして採用する（ステップＳ２２０）。

例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、４つの暫定値のいずれにもブランクが無く、有効値が設定されていたとき、現収集時限で収集した３時限前の計量値に対して設定された第１の暫定値Ｄｔ_１（ｔ）（＝１６００Ｗｈ）を確定値Ｄｖ_{（ｔ−３）}として採用する。このとき、確定値Ｄｖに採用するのは、暫定値Ｄｔ_１（ｔ）に限らず、暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}内の４つの暫定値Ｄｔのうちのいずれでもよい。これは、スマートメータの自動検針においては、手入力のような読み取りミスは発生せず、計量値自体には誤りがないからである。

つまり、収集されたデータに誤りがあるときは、正しい値を示すデータが、通信の不具合等により、適切に伝達されず、誤った値を示すデータに変化してしまうことしか想定されない。そのため、時限の異なる複数回の収集において、無効値が存在しないような場合には、通信障害等によるデータの変化の発生が無く、有効と判断された値は、実用上、全て正しい値になると想定されるからである。

一方、無効値が検出された場合（ステップＳ２１０で「Ｙ」）、無効値の数により、処理が異なる（ステップＳ２３０）。無効値が１つのときは、無効値検出部１１５は、検出した無効値の数（または無効値以外の暫定値の数）と無効値を含む４つの暫定値を一致性評価部１１６に出力する。一致性評価部１１６は、無効値以外の（３つの）暫定値Ｄｔを比較する（ステップＳ２４０）。そして、無効値以外の３つの暫定値Ｄｔがすべて一致した場合（ステップＳ２５０で「Ｙ」）、一致した結果を示す情報と、一致した値を確定値決定部１１７に出力する。確定値決定部１１７は、一致した暫定値Ｄｔ、つまり、無効値以外のいずれかの暫定値Ｄｔを確定値Ｄｖとして採用する（ステップＳ２６０）。

ここで、無効値以外の３つの暫定値の中に一致しない暫定値があった場合（ステップＳ２５０で「Ｎ」）、一致性評価部１１６は、その結果を確定値決定部１１７に出力する。その場合、確定値決定部１１７は、３時限前（時限ｔ−３）に計量した電力量の確定値Ｄｖには、無効値を採用する（ステップＳ２７０）、つまり、計量できなかったことにする。このとき、無効値を採用した旨の情報は、警告動作制御部１２２にも出力されている。そして、フローチャートには記載していないが、警告動作制御部１２２は、例えば、管理パソコン５上に警告を表示するように警告動作を制御する。

また、無効値が２つ以上の場合（ステップＳ２３０で「Ｎ」）、無効値検出部１１５から、その結果を受信した確定値決定部１１７は、３時限前（時限ｔ−３）に計量した電力量の確定値Ｄｖには、無効値を採用する（ステップＳ２７０）。そして、無効値を採用した旨の情報は、警告動作制御部１２２にも出力される。

例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、４つの暫定値のうちの一つの暫定値（Ｄｔ_{２（ｔ−１）}）が無効値だった場合、残りの３つの暫定値（Ｄｔ_{４（ｔ−３）}、Ｄｔ_{３（ｔ−２）}、Ｄｔ_１（ｔ））の一致性を確認する。そして、図１２（ｃ）に示すように、３つの暫定値Ｄｔが一致している場合、一致した値（１６００Ｗｈ）を確定値Ｄｖ_{（ｔ−３）}として採用する。

一方、図１３（ａ）、（ｂ）に、３つの暫定値Ｄｔの中に異なる値の暫定値（Ｄｔ_{３（ｔ−２）}）が存在した場合、残りの２つの暫定値（Ｄｔ_{４（ｔ−３）}、Ｄｔ_１（ｔ））が一致したとしても、その結果を受信した確定値決定部１１７は、３時限前（時限ｔ−３）に計量した電力量の確定値Ｄｖ_{（ｔ−３）}には、無効値を採用する（ステップＳ２７０）。これは、４回の収集時限のうち、１回でも無効値が存在するような場合には、通信エラーが生じている可能性が高い状況にあると想定され、残りの暫定値全てが一致した場合以外は、伝達された値の信頼性が低くなると考えられるためである。

つまり、本実施の形態にかかる検針値収集方法では、従来のように、過去の履歴の記憶や、複雑な電文の使用を伴うことなく、定格値で決まる単純な閾値と、過去３時限分の計量値のデータ組を、対象となるスマートメータ４の個数分記憶していればいい。これを用い、上記のような単純な比較により、現収集時限ではなく、３収集時限前の計量値を確定するようにしたので、信頼性の高いデータのみを計量値として採用することができる。

なお、計量値の確定対象は、上述したように３時限前（１．５時間前）になるが、デマンド制御に対しては暫定値を用いればよく、確定が３時限遅れることは実用上、問題はない。なによりも、長い電文や複雑なエラーチェック等を要しないので、限られた収集時間の中で通信時間が延びることもなく、全体として、信頼性が高い計量値の収集が可能となる。つまり、３時限前の計量値を現時点で確定することとし、収集時限ごとの複数のデータを利用できるようにしたので、過去の傾向分析や、通信データの長大化を必要とせず、誤りがある検針値を特定して、正確な検針値を効率的に収集することができる。

以上のように、本発明の実施の形態１にかかる検針値収集装置１では、複数のスマートメータ４から一定周期（例えば、３０分）の収集時限ごとに計量値を収集する検針値収集装置１であって、複数のスマートメータ４のそれぞれの定格値に基づいて、連続する収集時限間の計量値の差分に対するスマートメータ４ごとの閾値を設定する閾値設定部１４と、収集時限ごとに、複数のスマートメータ４のそれぞれから、当該収集時限で計量された計量値Ｄ_４（ｔ）と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の計量値（Ｄ_１（ｔ）、Ｄ_２（ｔ）、Ｄ_３（ｔ））と、を当該収集時限のデータ組Ｄｇ_（ｔ）として取得するデータ取得部１５と、データ組Ｄｇのなかの連続する収集時限間の計量値の差分（Δ_２１、Δ_３２、Δ_４３）を算出し、算出した差分がすべて閾値の範囲に入っている場合は、データ取得部１５が取得したデータ組Ｄｇの各計量値を当該収集時限（ｔ）の暫定値Ｄｔ_（ｔ）として設定し、閾値の範囲に入っていない差分がある場合は、各計量値が無効であることを示す無効値に置換して暫定値Ｄｔ_（ｔ）として設定する暫定値設定部１１ａと、暫定値設定部１１ａが設定した当該収集時限（ｔ）の暫定値Ｄｔ_（ｔ）と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の暫定値（Ｄｔ_{（ｔ−３）}、Ｄｔ_{（ｔ−２）}、Ｄｔ_{（ｔ−１）}）の中から抽出された、当該収集時限の３収集時限前（ｔ−３）に計量された計量値に対応する４つの暫定値（Ｄｔ_{４（ｔ−３）}、Ｄｔ_{３（ｔ−２）}、Ｄｔ_{２（ｔ−１）}、Ｄｔ_１（ｔ））で構成される暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}の中の無効値の検出結果に基づいて、３収集時限前の計量値を確定する計量値確定部１１ｂと、を備えるように構成したので、同じ計量時限に対する収集時限の異なる複数のデータを利用することで、過去の傾向分析や、通信データの長大化を必要とせず、正確な検針値を効率的に収集することができる。

とくに、計量値確定部１１ｂは、検出結果で、無効値が含まれていなかった場合は、暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}のうちのいずれかの暫定値の値を３収集時限前の計量値として確定し、無効値が１つだけ含まれていた場合は、暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}のうちの無効値を除く残りの暫定値の値が一致したときは、残りの暫定値のうちのいずれかの値を３収集時限前の計量値として確定し、一致しない暫定値があったときは、３収集時限前の計量値は無効とし、無効値が２つ以上含まれていた場合は、３収集時限前の計量値を無効とする、ように構成した場合は、誤送信の影響による誤ったデータが採用されることを防止でき、より確実に正確な検針値を収集することができる。

また、暫定値設定部１１ａが算出した差分の中に、閾値の範囲に入っていないデータがあるスマートメータ４に対し、所定回数を限度として、当該収集時限（ｔ）におけるデータ組Ｄｇ_（ｔ）を再収集させる再収集動作制御部１２１を備えるように構成すると、うまくデータが受信できなかった場合にも、次の収集時限への影響を最小限にし、短い収集時限の中で、通信障害を克服して効率よくデータを収集できる。

複数のスマートメータ４から一定周期（例えば、３０分）の収集時限ごとに計量値を収集する検針値収集方法であって、複数のスマートメータ４のそれぞれの定格値に基づいて、連続する収集時限間の計量値の差分に対するスマートメータ４ごとの閾値を設定する閾値設定ステップと、収集時限ごとに、複数のスマートメータ４のそれぞれから、当該収集時限で計量された計量値Ｄ_４（ｔ）と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の計量値（Ｄ_１（ｔ）、Ｄ_２（ｔ）、Ｄ_３（ｔ））と、を当該収集時限のデータ組Ｄｇ_（ｔ）として取得するデータ取得ステップ（ステップＳ１００）と、データ組Ｄｇ_（ｔ）のなかの連続する収集時限間の計量値の差分（Δ_２１、Δ_３２、Δ_４３）を算出し、算出した差分がすべて閾値の範囲に入っている場合は、データ取得ステップ（ステップＳ１００）で取得したデータ組Ｄｇ_（ｔ）の各計量値を当該収集時限（ｔ）の暫定値Ｄｔ_（ｔ）として設定し、閾値の範囲に入っていない差分がある場合は、各計量値が無効であることを示す無効値に置換して暫定値Ｄｔ_（ｔ）として設定する暫定値設定ステップ（ステップＳ１２０〜Ｓ１５０）と、暫定値設定ステップで設定した当該収集時限（ｔ）の暫定値Ｄｔ_（ｔ）と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の暫定値（Ｄｔ_{（ｔ−３）}、Ｄｔ_{（ｔ−２）}、Ｄｔ_{（ｔ−１）}）の中から抽出された、当該収集時限の３収集時限前に計量された計量値に対応する４つの暫定値（Ｄｔ_{４（ｔ−３）}、Ｄｔ_{３（ｔ−２）}、Ｄｔ_{２（ｔ−１）}、Ｄｔ_１（ｔ））で構成される暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}の中の無効値の検出結果に基づいて、３収集時限前の計量値を確定する計量値確定ステップ（ステップＳ２１０〜Ｓ２７０）と、を含むように構成したので、同じ計量時限に対する収集時限の異なる複数のデータを利用することで、過去の傾向分析や、通信データの長大化を必要とせず、正確な検針値を効率的に収集することができる。

とくに、計量値確定ステップ（ステップＳ２１０〜Ｓ２７０）では、検出結果で、無効値が含まれていなかった場合は、暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}のうちのいずれかの暫定値の値を前記３収集時限前の計量値として確定し、無効値が１つだけ含まれていた場合は、暫定値群Ｖｇｔ_{（ｔ−３）}のうちの無効値を除く残りの暫定値の値が一致したときは、残りの暫定値のうちのいずれかの値を３収集時限前の計量値として確定し、一致しない暫定値があったときは、３収集時限前の計量値は無効とし、無効値が２つ以上含まれていた場合は、３収集時限前の計量値を無効とする、ように構成した場合は、誤送信の影響による誤ったデータが採用されることを防止でき、より確実に正確な検針値を収集することができる。

暫定値設定ステップ（ステップＳ１２０〜Ｓ１５０）では、算出した差分の中に、閾値の範囲に入っていないデータがあるスマートメータ４に対し、所定回数を限度として、当該収集時限におけるデータ組を再収集させる再収集動作（ステップＳ１２０、Ｓ１３０→ステップＳ１００）が実行されるように構成すると、うまくデータが受信できなかった場合にも、次の収集時限への影響を最小限にし、短い収集時限の中で、通信障害を克服して効率よくデータを収集できる。

１：検針値収集装置、 ２：端末親機、３：端末子機、４：スマートメータ、 ５：管理パソコン、 １０：通信部、 １１：データ処理部、 １１ａ：暫定値設定部、 １１ｂ：計量値確定部、 １２：制御部、 １３：データ保持部、 １４：閾値算出部、 １５：データ取得部、
１１１：差分算出部、 １１２：差分評価部、 １１３：暫定値決定部、 １１４：暫定値編集部、 １１５：無効値検出部、 １１６：一致性評価部、 １１７：確定値決定部、 １２１：再収集動作制御部、 １２２：警告動作制御部、 １３１：閾値保持部、 １４０：定格値取得部、 １４１：閾値算出部、
Ｄｇ：データ組、Ｄｔ：暫定値： Ｄｖ：確定値、 Ｖｇｔ：暫定値群。

Claims (6)

1. 複数のスマートメータから一定周期の収集時限ごとに計量値を収集する検針値収集装置であって、
   前記複数のスマートメータのそれぞれの定格値に基づいて、連続する収集時限間の計量値の差分に対するスマートメータごとの閾値を設定する閾値設定部と、
   前記収集時限ごとに、前記複数のスマートメータのそれぞれから、当該収集時限で計量された計量値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の計量値と、を当該収集時限のデータ組として取得するデータ取得部と、
   前記データ組のなかの連続する収集時限間の計量値の差分を算出し、算出した差分がすべて前記閾値の範囲に入っている場合は、前記データ取得部が取得したデータ組の各計量値を当該収集時限の暫定値として設定し、前記閾値の範囲に入っていない差分がある場合は、各計量値が無効であることを示す無効値に置換して前記暫定値として設定する暫定値設定部と、
   前記暫定値設定部が設定した当該収集時限の暫定値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の暫定値の中から抽出された、当該収集時限の３収集時限前に計量された計量値に対応する４つの暫定値で構成される暫定値群の中の前記無効値の検出結果に基づいて、前記３収集時限前の計量値を確定する計量値確定部と、
   を備えたことを特徴とする検針値収集装置。
2. 前記計量値確定部は、
   前記検出結果で、
   前記無効値が含まれていなかった場合は、前記暫定値群のうちのいずれかの暫定値の値を前記３収集時限前の計量値として確定し、
   前記無効値が１つだけ含まれていた場合は、前記暫定値群のうちの前記無効値を除く残りの暫定値の値が一致したときは、前記残りの暫定値のうちのいずれかの値を前記３収集時限前の計量値として確定し、一致しない暫定値があったときは、前記３収集時限前の計量値は無効とし、
   前記無効値が２つ以上含まれていた場合は、前記３収集時限前の計量値を無効とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検針値収集装置。
3. 前記暫定値設定部が算出した差分の中に、前記閾値の範囲に入っていないデータがあるスマートメータに対し、所定回数を限度として、当該収集時限におけるデータ組を再収集させる再収集動作制御部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の検針値収集装置。
4. 複数のスマートメータから一定周期の収集時限ごとに計量値を収集する検針値収集方法であって、
   前記複数のスマートメータのそれぞれの定格値に基づいて、連続する収集時限間の計量値の差分に対するスマートメータごとの閾値を設定する閾値設定ステップと、
   前記収集時限ごとに、前記複数のスマートメータのそれぞれから、当該収集時限で計量された計量値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の計量値と、を当該収集時限のデータ組として取得するデータ取得ステップと、
   前記データ組のなかの連続する収集時限間の計量値の差分を算出し、算出した差分がすべて前記閾値の範囲に入っている場合は、前記データ取得ステップで取得したデータ組の各計量値を当該収集時限の暫定値として設定し、前記閾値の範囲に入っていない差分がある場合は、各計量値が無効であることを示す無効値に置換して前記暫定値として設定する暫定値設定ステップと、
   前記暫定値設定ステップで設定した当該収集時限の暫定値と、当該収集時限に連続する過去３収集時限分の暫定値の中から抽出された、当該収集時限の３収集時限前に計量された計量値に対応する４つの暫定値で構成される暫定値群の中の前記無効値の検出結果に基づいて、前記３収集時限前の計量値を確定する計量値確定ステップと、
   を含むことを特徴とする検針値収集方法。
5. 前記計量値確定ステップでは、
   前記検出結果で、
   前記無効値が含まれていなかった場合は、前記暫定値群のうちのいずれかの暫定値の値を前記３収集時限前の計量値として確定し、
   前記無効値が１つだけ含まれていた場合は、前記暫定値群のうちの前記無効値を除く残りの暫定値の値が一致したときは、前記残りの暫定値のうちのいずれかの値を前記３収集時限前の計量値として確定し、一致しない暫定値があったときは、前記３収集時限前の計量値は無効とし、
   前記無効値が２つ以上含まれていた場合は、前記３収集時限前の計量値を無効とする、
   ことを特徴とする請求項４に記載の検針値収集方法。
6. 前記暫定値設定ステップでは、
   算出した差分の中に、前記閾値の範囲に入っていないデータがあるスマートメータに対し、所定回数を限度として、当該収集時限におけるデータ組を再収集させる再収集動作が実行されることを特徴とする請求項４または５に記載の検針値収集方法。

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