JP7204591B2 - 配電設備の保守管理装置及び保守管理システム - Google Patents

Description

本発明は、配電設備の保守管理装置及び保守管理システムに関する。

電柱等の電力設備の保守管理のために、広範囲に多数設置されている電気工作物の各種特性値を確実に測定するための特性値測定システムが、例えば、特開２０１１－１３３９８６号公報（特許文献１）に記載されている。

特許文献１の特性値測定システムでは、電柱等の電気工作物に配置された特性値測定装置と管理コンピュータとが通信ネットワークによって通信可能に接続された構成において、特性値測定装置が衛星から受信したＧＰＳ（Global Positioning System）データから測定位置情報を取得し、管理コンピュータでは、取得された測定位置情報と、設備位置情報とを比較することによる異常検出が実行される。

特開２０１１－１３３９８６号公報

電柱等の電気設備を新設する場合には、特許文献１の特性値測定システム等を適用可能な設備保守システムに対して、新規設備を新たに登録することが必要である。例えば、このような新規登録について、位置情報を完全に手入力すると作業が非効率となる。一方で、伝送された情報を自動的に登録するのみの作業とすると、当該設備に対応するデータが正しく登録されたかの確認が不十分となることが懸念される。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、
保守管理対象に加えられる配電設備の新規登録を効率的に実行することである。

本発明のある局面では、配電設備の保守管理装置は、情報通信部と、設備データベースと、設備登録部とを備える。情報通信部は、配電設備に設けられた検出装置による当該配電設備の測定情報を当該配電設備の識別情報とともに受信する。設備データベースは、配電設備の位置情報を識別情報と対応付けて記憶する。測定情報は、配電設備の位置情報に係る測定値を含む。設備データベースには、新規登録される配電設備について、識別情報と対応付けて位置情報の一次入力値が予め記憶される。設備登録部は、情報通信部が受信した測定情報が、当該識別情報の配電設備から初回受信されたものである場合には、当該識別情報に対応する配電設備の位置情報について、設備データベースに格納された一次入力値と、初回受信された測定値との差分値が予め定められた基準値よりも小さいときに、測定値に従って設備データベースに記憶される位置情報を更新する。

本発明の他のある局面では、配電設備の保守管理システムは、保守装置と、保守管理装置とを備える。保守装置は、配電設備に設けられた検出装置を有するとともに、検出装置による当該配電設備の測定情報を当該配電設備の識別情報とともに送信する。測定情報は、配電設備の位置情報に係る測定値を含む。保守管理装置は、保守装置から送信された測定情報及び識別情報を収集する。保守管理装置は、情報通信部と、設備データベースと、設備登録部とを含む。情報通信部は、保守装置からの配電設備の測定情報及び識別情報を受信する。設備データベースは、配電設備の位置情報を識別情報と対応付けて記憶する。設備データベースには、新規登録される配電設備について、識別情報と対応付けて位置情報の一次入力値が予め記憶される。設備登録部は、情報通信部が受信した測定情報が、当該識別情報の配電設備からの初回受信された場合には、当該識別情報に対応する配電設備の位置情報について、設備データベースに格納された一次入力値と、初回受信された測定値との差分値が予め定められた基準値よりも小さいときに、測定値に従って設備データベースに記憶される位置情報を更新する。

本発明によれば、新規登録される配電設備からの位置情報に係る測定値の初回受信時に、当該配電設備の位置登録情報を、予め記憶された一次入力値から当該測定値に更新できるので、保守管理対象に加えられる配電設備の新規登録を効率的に実行することができる。

本実施の形態に係る保守管理装置が適用された配電設備の保守管理システムの構成を説明するブロック図である。 保守管理装置のハードウェア構成例を説明するブロック図である。 保守管理装置による設備登録のための制御処理を説明するフローチャートである。 配電設備の位置登録情報の一次入力値の設定例を説明する概念図である。 設備データベースに記憶される配電設備の保守情報のデータ構造例を説明する概念図である。 保守管理装置による異常検出のための制御処理を説明するフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、本実施の形態に係る配電設備の保守管理装置が適用された保守システムの構成を説明するブロック図である。

図１を参照して、本実施の形態に係る保守システム５は、保守管理装置１００と、配電系統を構成する配電設備３００毎に設けられた保守装置３１０と、保守装置３１０の近傍に配置された通信中継設備２００とを備える。

保守管理装置１００は、情報通信部１２０と、設備登録部１３０と、異常検出部１４０と、監視部１５０と、設備データベース１７０とを含む。通信中継設備２００は、無線通信ゲートウェイ（Ｇ／Ｗ）２１０と、情報通信部２２０とを含む。

配電設備３００は、例えば、電柱、又は、地中配電線の開閉器設備等である。各保守装置３１０は、バッテリ３１２と、無線通信装置３１５と、検出装置３２０とを含む。無線通信装置３１５及び検出装置３２０は、バッテリ３１２を電源として動作する。これにより、各保守装置３１０は、配電設備３００が配置された配電系統に異常が発生しても、自律的に動作することができる。又、保守装置３１０のそれぞれには、配電設備３００毎の識別情報（以下、「ＩＤ情報」とも称する）が対応付けられている。

検出装置３２０は、少なくとも、配電設備３００の位置情報に係る測定値（緯度データ及び経度データ）を、図示しないＧＰＳ衛星との通信によって取得する。又、配電設備３００が電柱である場合には、検出装置３２０は、傾斜角度センサを含むように構成されて、当該電柱の傾斜角度を示す測定値（角度データ）を更に取得する。このように、検出装置３２０による測定情報は、少なくとも、配電設備３００の位置情報に係る測定値を含んでいる。配電設備３００が電柱である場合には、測定情報は、位置情報に係る測定値に加えて、角度に係る測定値を更に含む。

無線通信装置３１５は、一定距離内の他の保守装置３１０内の無線通信装置３１５、及び、通信中継設備２００内の無線通信ゲートウェイ２１０との無線通信により、マルチホップネットワーク１５を形成する。

各保守装置３１０は、無線通信装置３１５により、検出装置３２０による測定情報を、当該保守装置３１０のＩＤ情報とともに、マルチホップネットワーク１５に出力する。例えば、検出装置３２０は、一定周期毎に、ＩＤ情報が付加された測定情報を出力する。或いは、検出装置３２０は、保守管理装置１００からの指令に応じて、ＩＤ情報とともに測定情報を出力することも可能である。

通信中継設備２００内の情報通信部２２０は、配電系統の通信回線１０を介して、保守管理装置１００の情報通信部１２０と通信する。無線通信ゲートウェイ２１０は、互いに通信プロトコルが異なる、マルチホップネットワーク１５及び配電系統の通信回線１０の間の通信接続のための各種処理を実行する。これにより、各保守装置３１０の検出装置３２０から出力された測定情報について、ＩＤ情報に基づいて保守装置３１０毎に区別された上で、通信回線１０を経由して保守管理装置１００によって収集することが可能となる。

尚、無線通信ゲートウェイ２１０は、各保守装置３１０からの測定情報を、保守管理装置１００で扱いやすいフォーマットに編集する機能を有するようにしてもよい。又、無線通信ゲートウェイ２１０は、保守管理装置１００から通信回線１０を経由して送信された制御指令を、マルチホップネットワーク１５内の各保守装置３１０に対して一括して送信する機能を有することも可能である。

保守管理装置１００は、例えば、図２に示されたハードウェア構成を有するサーバ（計算機）１０１によって構成することができる。

図２を参照して、サーバ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算部１０２と、メモリを有する記憶部１０４と、キーボード又はマウス等で構成される入力部１０５と、液晶ディスプレイ等で構成される表示部１０６と、インタフェース１０７とを有する。演算部１０２、記憶部１０４、入力部１０５、表示部１０６、及び、インタフェース１０７は、バス１０９を経由して、相互にデータの授受が可能である。図１の情報通信部１２０は、インタフェース１０７を用いて、演算部１０２及び記憶部１０４等との間でデータを授受することができる。

例えば、演算部１０２が記憶部１０４に予め格納されたプログラムを実行することによるソフトウェア処理によって、設備登録部１３０、異常検出部１４０、及び、監視部１５０の機能を実現することが可能である。設備データベース１７０は、記憶部１０４のメモリ領域の一部を用いて構成することが可能である。

尚、サーバ１０１は、保守管理装置１００の専用装置である必要は無く、サーバ１０１の一部機能によって、保守管理装置１００を構成することも可能である。例えば、配電系統の自動化システムを構成するためのサーバ１０１の一部を用いて、保守管理装置１００の機能を実現することが可能である。この場合には、設備データベース１７０は、当該配電系統の自動化システムと、本実施の形態の保守システムとで共用される。

次に、各保守装置３１０からの測定情報の受信に応じた保守管理装置１００の動作について説明する。

図３は、保守管理装置１００による設備登録のための制御処理を説明するフローチャートである。

図３を参照して、保守管理装置１００は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１００により、保守装置３１０からの測定情報が受信されたか否かを判定し、測定情報が受信されると（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、後述するＳ１１０以降の処理を起動する。一方で、測定情報が受信されないとき（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、Ｓ１１０以降の処理は起動されない。従って、Ｓ１１０以降の処理は、保守装置３１０からの測定情報が受信される毎に起動される。上述のように、測定情報には、保守装置３１０のＩＤ情報が付加されている。

保守管理装置１００は、Ｓ１１０により、受信された測定情報に付加されたＩＤ情報に基づき、当該ＩＤ情報の保守装置３１０からの測定情報の受信が初回であるか否かを判定する。初回受信のとき（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、当該配電設備３００を新規登録するための設備登録部１３０の機能を実現するためのＳ１２０～Ｓ１７０の処理が実行される。

保守管理装置１００は、Ｓ１２０により、当該ＩＤ情報の配電設備の位置登録情報を設備データベース１７０から読出す。この段階では、新規登録される配電設備３００の位置登録情報として、一次入力値が記憶されている。

図４には、配電設備の位置登録情報の一次入力値の設定例を説明する概念図が示される。

図４を参照して、予め格納された地図データに基づき、表示部１０６（図２）に配電設備マップ４００が作図される。配電設備マップ４００上の各地点は、緯度データ及び経度データの組み合わせと予め対応付けられている。

オペレータは、入力部１０５（図２）の操作によって、配電設備の配置個所を示すポインタ４０５を移動させることが可能である。例えば、配電設備の設置個所にポインタ４０５を移動させて位置を確定し、更に、設備コード（ＩＤ情報を含む）を入力することによって、当該配電設備のシンボル４１０が登録される。この際に、設備データベース１７０には、配電設備マップ４００上のシンボル４１０の配置点における緯度データ及び経度データの組み合わせが、ＩＤ情報と紐付けされた上で、位置登録情報の一次入力値として、設備データベース１７０に記憶される。これにより、緯度データ及び経度データを直接手動入力することなく、当該一次入力値を設備データベース１７０へ入力することができる。

再び、図３を参照して、保守管理装置１００は、Ｓ１３０により、Ｓ１２０で読出された位置登録情報（即ち、一次入力値）と、Ｓ１００で初回受信された位置情報に係る測定値との差分値を算出する。例えば、当該差分値は、緯度データの差分の２乗値と、経度データの差分の２乗値との和の平方根とすることで、距離換算することができる。或いは、緯度データ及び経度データのそれぞれについて、差分値を求めてもよい。

更に、Ｓ１４０では、Ｓ１３０で算出された差分値が、予め定められた基準値と比較される。当該基準値は、例えば、配電設備３００の設置間隔を考慮して、一般的な設置間隔よりも小さい値に定めることができる。

保守管理装置１００は、差分値が基準値より小さいとき（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、Ｓ１５０により、初回受信した位置情報に係る測定値（Ｓ１００）に従って、位置登録情報を更新する。これにより、配電設備マップ４００上で、緯度データ及び経度データの直接の数値入力を伴うことなく、大まかに入力された位置登録情報を、実際に測定された正確な位置情報に更新することができる。

これに対して、保守管理装置１００は、差分値が基準値以上のとき（Ｓ１４０のＮＯ判定時）には、Ｓ１６０により、一次入力された位置登録情報を更新せずに維持する。これにより、ＩＤ情報の誤入力に起因した誤った紐付けにより、他の配電設備での測定情報が自動的に誤登録されることが防止できる。即ち、差分値のチェックにより、ＩＤ情報の誤入力チェックを等価的に実現することができる。或いは、測定不良等による測定情報の異常値が自動的に誤登録されることについても、防止できる。

更に、電柱からの測定情報の受信時には、保守管理装置１００は、Ｓ１５０又はＳ１６０の処理後、Ｓ１７０により、初回受信された測定情報中の傾斜角度に係る測定値を角度初期値として登録する。これにより、保守装置３１０からの測定情報の初回受信時に起動される、設備登録部１３０による一連の処理が終了する。

図５には、設備データベース１７０に記憶される配電設備３００毎の保守情報のデータ構造例が示される。

図５を参照して、配電設備３００毎のＩＤ情報に関連付けて、位置登録情報、前回位置情報、角度初期値、及び、角度前回値が記憶される。位置登録情報は、図４で説明したように一次入力値が一旦記憶された後、測定情報の初回受信時に、Ｓ１５０による更新、又は、Ｓ１６０による非更新が実行される。又、初回受信された位置情報に係る測定値は、Ｓ１５０及びＳ１６０のいずれの実行時においても、前回位置情報として一旦記憶される。又、初回受信された角度に係る測定値は、角度初期値及び角度前回値の両方として記憶される。

再び図３を参照して、保守管理装置１００は、Ｓ１００における測定情報の受信が、当該ＩＤ情報の保守装置３１０からの２回目以降の受信であるとき（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、異常検出部１４０の機能を実現するための、図６に示されたＳ２１０～Ｓ２５０の処理を実行する。

図６を参照して、保守管理装置１００は、Ｓ２１０により、当該ＩＤ情報の配電設備の位置登録情報、前回位置情報、角度初期値、及び、角度前回値を設備データベース１７０から読出す。更に、保守管理装置１００は、Ｓ２２０により、Ｓ１００で受信した位置情報（測定値）と、位置登録情報及び前回位置情報のそれぞれとの差分値、並びに、Ｓ１００で受信した角度に係る測定値と、角度初期値及び角度前回値のそれぞれとの差分値を算出する。更に、差分値の算出が終了すると、設備データベース１７０に記憶される前回位置情報及び角度前回値が、今回Ｓ１００で受信した測定情報（測定値）を用いて更新される。

保守管理装置１００は、Ｓ２３０により、Ｓ２２０で算出された複数の差分値を、それぞれの判定値と比較する。上記差分値のうち、位置登録情報及び角度初期値に対する差分値は、経年変化を示しており、前回位置情報及び角度前回値に対する差分値は、事故又は災害等による突発的な事象による変化を示している。それぞれの判定値についても、経年変化による異常、及び、突発的な事象による異常を検出するように予め設定することができる。

保守管理装置１００は、いずれかの差分値が判定値より大きいときには（Ｓ２３０のＹＥＳ判定時）、Ｓ２４０により、当該ＩＤ情報に対応する配電設備３００の異常を検知する。Ｓ２４０の異常検知に応じて、図１に示された監視部１５０は、オペレータに対して、当該配電設備３００に異常が検知される旨の情報を出力する。特に、位置情報及び角度情報を組み合わせることで、電柱の倒壊のみでなく、地滑り等による地形変動についても、異常検知が可能となる。

又、監視部１５０は、いずれの差分値が判定値を超えたかに応じて、経年劣化による異常、及び、突発的な事象による異常のいずれが推定されるかを区別する情報を併せて出力することも可能である。

一方で、保守管理装置１００は、いずれの差分値も判定値以下であるときには（Ｓ２３０のＮＯ判定時）、Ｓ２５０により、当該ＩＤ情報に対応する配電設備３００は正常（異常非検知）と判定して、処理を終了する。

このように、本実施の形態に係る配電設備の保守システムによれば、配電設備３００の新規登録時に、当該配電設備の位置登録情報を、大まかに一次入力された値との比較を経て、保守装置３１０の検出装置３２０での測定値に更新することができる。これにより、一次入力値との比較によるＩＤ情報の等価的な誤入力チェックを伴って、緯度データ及び経度データを直接手動入力することなく正確な位置情報を登録できる。この結果、保守管理対象に加えられる配電設備の新規登録を効率的に実行することができる。

尚、図４で説明した、位置登録情報の一次入力値の設定は一例であり、緯度データ及び経度データを直接手動入力しない手法であれば、任意の手法によって、当該一次入力値を設備データベース１７０へ入力することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５ 保守システム、１０ 通信回線、１５ マルチホップネットワーク、１００ 保守管理装置、１０１ サーバ、１０２ 演算部、１０４ 記憶部、１０５ 入力部、１０６ 表示部、１０７ インタフェース、１０９ バス、１２０，２２０ 情報通信部、１３０ 設備登録部、１４０ 異常検出部、１５０ 監視部、１７０ 設備データベース、２００ 通信中継設備、２１０ 無線通信ゲートウェイ、３００ 配電設備、３１０ 保守装置、３１２ バッテリ、３１５ 無線通信装置、３２０ 検出装置、４００ 配電設備マップ、４０５ ポインタ、４１０ シンボル（配電設備）。

Claims (6)

1. 配電設備の保守管理装置であって、
   前記配電設備に設けられた検出装置による当該配電設備の測定情報を当該配電設備の識別情報とともに受信する情報通信部と、
   前記配電設備の位置情報が前記識別情報と対応付けられて記憶される設備データベースとを備え、
   前記測定情報は、前記配電設備の前記位置情報に係る測定値を含み、
   前記設備データベースには、新規登録される前記配電設備について、前記識別情報と対応付けて前記位置情報の一次入力値が予め記憶され、
   前記保守管理装置は、
   前記情報通信部が受信した前記測定情報が、当該識別情報の前記配電設備から初回受信されたものである場合には、当該識別情報に対応する前記配電設備の前記位置情報について、前記設備データベースに格納された前記一次入力値と、前記初回受信された前記測定値との差分値が予め定められた基準値よりも小さいときに、前記測定値に従って前記設備データベースに記憶される前記位置情報を更新する設備登録部を更に備える、配電設備の保守管理装置。
2. 前記一次入力値は、手動による緯度及び経度の数値入力を伴うことなく前記設備データベースへ入力される、請求項１記載の配電設備の保守管理装置。
3. 前記配電設備からの２回目以降の前記測定情報の受信に応じて動作する異常検知部を更に備え、
   前記異常検知部は、受信した前記測定情報に含まれる測定値の推移に基づいて、前記配電設備の異常を検知する、請求項１又は２に記載の配電設備の保守管理装置。
4. 前記配電設備は、電柱であり、
   前記測定情報は、緯度及び経度で示された前記位置情報と、前記電柱の傾斜角度とを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の配電設備の保守管理装置。
5. 配電設備の保守管理システムであって、
   前記配電設備に設けられた検出装置を有し、前記検出装置による当該配電設備の測定情報を当該配電設備の識別情報とともに送信する保守装置と、
   前記保守装置から送信された前記測定情報及び前記識別情報を収集する保守管理装置とを備え、
   前記測定情報は、前記配電設備の位置情報に係る測定値を含み、
   前記保守管理装置は、
   前記保守装置からの前記配電設備の前記測定情報及び前記識別情報を受信する情報通信部と、
   前記配電設備の位置情報が前記識別情報と対応付けられて記憶される設備データベースとを含み、
   前記設備データベースには、新規登録される前記配電設備について、前記識別情報と対応付けて前記位置情報の一次入力値が予め記憶され、
   前記保守管理装置は、
   前記情報通信部が受信した前記測定情報が、当該識別情報の前記配電設備から初回受信された場合には、当該識別情報に対応する前記配電設備の前記位置情報について、前記設備データベースに格納された前記一次入力値と、前記初回受信された前記測定値との差分値が予め定められた基準値よりも小さいときに、前記測定値に従って前記設備データベースに記憶される前記位置情報を更新する設備登録部を更に含む、配電設備の保守管理システム。
6. 前記保守装置及び前記保守管理装置との間の通信を中継する通信中継設備を更に備え、
   前記配電設備の前記測定情報及び前記識別情報は、前記通信中継設備を経由して、前記保守装置から前記保守管理装置へ伝送される、請求項５記載の配電設備の保守管理システム。

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