电力使用量计测装置以及电力管理系统的制作方法

专利名称：电力使用量计测装置以及电力管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在私立配电系统中的需要用户侧的、计测作为收费的依据的各自的电量的使用量的电量计测装置以及电力管理系统。
背景技术：
在多数的普通家庭中以单相三线式供给电力，从而能够使用大约100V(以下称为“基本电压”)和大约200V(以下称为“倍电压”)。
在此，将“基本电压”设为大致100V，将“倍电压”设为大致200V，但是这仅是举例，在本发明中并不限定数值。基本电压和倍电压依次为200V、400V等也是可以的。
(计测多个消耗电量)如果通过一台电表能够计测需要用户所使用的基本电压以及倍电压两者的电力使用量，就比分别单独设置两者的电表更能够减少电表需要的设置的容积，从而能够有效利用建筑物的容积。现有的发明如下所述。
在专利文献7(JP特许3159307)中，是一种监视每个终端负载的电力使用量的发明，网络的连接列举有LAN。
在专利文献8(JP特许3329335)中，是一种输入多个电流和电压来计测电力的发明，虽然网络的连接是通过转换多电路来计测的方式，但是不能同时计测。
专利文献9(JP特许3092618)、专利文献10(JP特许3323469)、专利文献11(JP特许3160532)等虽然是通过一台电表来计测多种电力的专利，但是不能用一台电表来计测基本电压和倍电压双方的电力使用量。对此在专利文献24(JP特许3339495)、专利文献25(JP特开2003-222645)等的发明的一部分中，通过一台电表能够计测多个负载电路的消耗电力。但是不能与家庭安全和信息家电设备联动，并且在电力消耗的峰值时不能切断电力等。
(远程抄表)由于希望人工费的节省和抄表的正确，以往就希望不用抄表员分别访问并计测需要用户的电力等的消耗而从远处进行计测，这样的发明也已经存在很多。专利文献1(JP特开2001-266277)是涉及一种使用PHS和CATV网的远程抄表方法以及系统的发明。专利文献2(JP特开2003-242582)是一种以具有模拟电路用和数字电路用两者的接口为特征的远程电量抄表装置。专利文献3(JP特开2000-286757)是涉及将电力线载波用通信装置作为自动抄表系统中的通信线路的发明。
(按时间段的单价)专利文献4(JP特开2004-233239)在远程抄表的功能的基础上，考虑到电力消耗的时间变化，能够以一台电表来计算出例如白天和深夜的不同的时间段的电费。但是在该4个发明的任意一个发明中都不能通过一台电表同时抄表计测基本电压和倍电压两者的电力使用量，也不会交互显示基本电压和倍电压的电力使用量。另外，在来自电表的信号因某种情况而没有被发送到上位系统时，也不能够从上位系统对电表发送信号要求信号。
(利用远程控制的停止和开始)在需要房屋的电费未付或者从居所离开等的情况下停止电力的供给时，以往是采取操作人员拜访需要房屋进行电线的摘除作业等的方法。但是由操作人员进行作业需要人力费用，所以为了减少经费而希望能够远程控制。在专利文献5(JP特许3088958)中，能够从远处用无线电来进行电力供给的开始和停止，并且能够确认供电状况。在专利文献6(JP特许3202005)中，发明了以RS485通信电路、PHS等连接抄表终端和主计算机的方法。在该发明中，设置在中心的主计算机远程控制多个电表自动抄表，同时在峰值时按照重要度判断是否开关，并进行远程控制。但是没有记载具有是否开关的优先的具体的技术内容。
但是根据这些现有技术，通过一台电表不能对需要房屋的电力使用量分别计测基本电压和倍电压两者的使用量。另外也没有在使用超过了一定期间内的电力使用量的预定量时通过停止或者限制电力的供给从而促进需要房屋计划性的使用电力的功能，另外这些现有技术也不具备在由于设备的漏电或短路等安全上的原因导致瞬间的电力使用量超过规定的值时停止电力的供给的功能。进而这些现有技术也不具备变更需要房屋的合同容量的功能。
(短时间值)专利文献12(JP特开2001-83182)虽然不仅可以计测使用电力的合计值，还可以计测短时间值，但是对于需要房屋的电力使用量不能远程计测，另外，不能通过一台电表分别计测基本电压和倍电压两者的使用量。
(因特网家电)涉及因特网家电的发明为数不少。有专利文献13(JP特开200344691)，是用于经由网络来更换内置程序，并且收取更换费用的发明；专利文献14(JP特开2003-259463)，是用于进行接口不同的因特网家电设备间的控制指令关联的发明；专利文献15(JP特开2002-116923)，是用于提取因特网家电设备的问题和用户的不满来进行分析的发明等。但是，涉及因特网家电的任意的发明都未带有电表。
(对家庭安全电表的联动)涉及家庭安全的发明有很多，例如有专利文献16(JP特开2000-251181)，是用于经由移动电话从外部控制PC控制的家庭安全系统的发明；专利文献17(JP特开2001-344411)，是经由光纤电缆进行动态图象的传输的发明；专利文献18(JP特许2788910)是涉及集合住宅中的家庭安全系统的发明，是由传感器、监视装置、终端装置构成的发明等。但是所有的发明都不具有电表功能。
(远程，按时间段，自远处的查看)还有以从专利文献1到18所述的发明为基础的进一步增加了便利性的发明。在专利文献19(JP特开2005-164561)中，解决上述的许多问题，能够从远处计测电力使用量，进行按时问段的费用设定、经由因特网来查看使用量等，但是不具备用于在其间由于灾害或事故等的情况而导致通信基础设施线路中断时存储蓄积使用电量的信息存储装置，另外不能以一台电表来测定基本电压和倍电压两者，从电表向上位管理机构的信息发送只能按照来自上位管理机构的要求，而不能自行发送。
(因特网连接)专利文献20(JP特许3538154)通过因特网来计测电力等的使用量，并且可以进行参照。但是在该本发明中，附加有电表的固有的网络地址。即每次动态连接时不会改变地址，导致费用增加。
(从上位装置接收程序)在专利文献21(JP特许3447622)中，在电表中内置服务器计算机，并接收代理程序，该代理程序将电力数据收集到数据合计中心。但是要每次测定电力使用量时接收该代理程序而进行工作，并不是常驻而经常工作。
专利文献22(JP特开2004-4084)是JP特许3447622的分案，从通过信息网络连接的客户机可以控制监视摄像机等的周边设备或检测工作状态等。
(用上位管理机构计算电费)在专利文献23(JP特开2004-233239)中，计量每个时间段的电力使用量并传输到设置在管理中心的处理装置，从而可设定按时间段的费用单价。但是其间不具备长时间的数据的蓄积机构，并且在电力使用量超过了设定量时也不会切断电力供给。
(远程开关控制)专利文献24(JP特许3202005)是设置在中心的主计算机对多个电表进行自动抄表，并在峰值电力时按照重要度来判断是否需要开关、并进行远程控制的发明。但是没有写明附有开关是否需要的优先的具体的技术内容。
(远程抄表)专利文献1JP特开2001-266277“远程抄表方法及其系统”；专利文献2JP特开2003-242582“电量远程抄表装置”；专利文献3JP特开2000-286757“用于自动抄表系统的电力线载波用通信装置、电力线载波用通信系统以及自动抄表系统”(按时间段的单价)；专利文献4JP特开2004-233239“电力远程抄表方法及其系统”(由远程控制停止和开始)；专利文献5JP特许3088958“由远程控制的面向需要房屋的供电管理方法”；专利文献6JP特许3202005“电力用自动抄表系统”(计测多个使用电量)；专利文献7JP特许3159307“终端负载的电力监视系统”；专利文献8JP特许3329335“多电路型电表、多电路型电表、多电路型电力因数表、多电路型无效电表以及多电路型无效电表”；专利文献9JP特许3092618“多电路型电表、多电路型电表、多电路型电力因数表、多电路型无效电表、多电路型无效电表以及多电路型计测仪器”；专利文献10JP特许3323469“多电路型电表”；专利文献11JP特许3160532“多电路型电表”(短时间值)；专利文献12JP特开2001-83182“带平均电量计测功能的感应型电表”(因特网家电)；专利文献13JP特开200344691“家用电器内置程序的管理系统”；专利文献14JP特开2003-259463“信息家电控制装置”；专利文献15JP特开2002-116923“利用因特网的家电设备的问题诊断方法及其所用的家电设备”(对家庭安全电表的联动)；专利文献16JP特开2000-251181“家庭安全系统”；专利文献17JP特开2001-344411“以按照区域社区型来综合提供以家庭安全为首的护理、因特网、地区信息、图像传输等的服务的中央监视·教育·业务委托三位一体的类型为特征的业务”专利文献18JP特许2788910“家庭安全系统”(使用量的远程计测、按时间段、自远处的查看)；专利文献19JP特开2005-164561“电力计测方式”iPB；专利文献20JP特许3538154“电力等使用量计测核款系统以及电力等使用量计测核款方法”；专利文献21JP特许3447622“电表”；专利文献22JP特开2004-4084“电表”；专利文献23JP特开2004-233239“电力远程抄表方式及其系统”(计测多个使用电量)；专利文献24JP特许3339495“多电路型计测仪器”；专利文献25JP特开2003-222645“多电路型电力计测装置”。
发明的公开发明要解决的问题根据上述的现有技术，由于不能通过一台电表同时计测基本电压和倍电压两者的电力使用量，所以为了计测基本电压和倍电压两者的使用量而需要两台单个的电表，需要电表的设置场所以及配线的占有空间。
另外，即使能够在远程计测电力使用量，也不能进行合同容量的变更。进而，在需要房屋的自我管理的目的下，超过预先设定的一定期间内的电力使用量时、电力的瞬间使用量超过合同容量时、或者由于设备或配线的异常等的安全上的原因而导致超过瞬间消耗时，不能停止或者限制电力的供给。
另外还有，即使进行网络连接，也不能在远处查看电力使用的现在或以前的情况。也不能将使用电力以基本电压和倍电压来交互显示。
在从设置在需要房屋侧的电表向供给侧传输使用电力的状况的信号因某情况而停止或者欠缺时，也不能从供给侧向需要房屋侧输送信号要求的信号。
电表具备通用的接口也不能与具有因特网功能的家庭安全设备联动，也不能通过连接USB摄像机等来观察室内状况。不能够经由接口来进行读取因特网家电设备以及窗户和门等的开闭的记录、联机记录、因特网传输，也不能成为知晓需要房屋的警备状况或安全与否的帮助。
另外在任何的发明中，都由于没有装载有OS(操作系统)，所以每当为了装载网络功能等的各种功能时必须对其每个硬件分别作成所有的功能的程序。
用于解决问题的手段本发明提供一种解决上述问题的电力的计测机构以及装置。
(以一台电表对基本电压和倍电压两者进行计测和核款)本发明中针对的电力的计测，对在单相三线之中的、在供给的热线的一方即正相的热线和冷线中流动的第一电流ia以及在该线间的第一电压v1、以及在热线的另一方即反相的热线和冷线中流动的第二电流ib以及在该线间的第二电压v2、以及在双方的热线间的负载中流动的第三电流i3以及该线间的第三电压v3进行计测，从第一电流值ia中减去第三电流值i3，由该值和第一电压值v1的积来求出第一功率w1＝(ia-i3)·v1，以及从第二电流值ib中减去第三电流值i3，由该值和第二电压值v2的积求出第二电力值w2＝(ib-i3)·v2，由两功率值之和来求出基本功率的总使用量w100＝w1+w2＝(ia-i3)·v1+(ib-i3)·v2，根据第三电流值i3和第三电压值v3的积能够求出倍电压单独的使用功率w200＝i3·v3。由此能够由一台电表来计测基本电压以及倍电压的使用电力，并能够根据两电压所对应的费用体系进行核款。权利要求所记载的正相的热线称为片相(チツプ相)或T相，反相的热线称为环相(リング相)或R相，同样冷线称为中性线或N相。上述电流以及电压的计测为瞬时值，通过在各瞬时值累积每个单位时间，从而能够计算出使用电量。
(CPU和存储器)通过在本发明的电表中装载CPU、存储器、输入输出装置，从而如以下说明所示，对于从远处抄表、从远处设定合同容量、从远处停止和开始供电以及配电、不以现有的电表所示的脉冲计数而是以数值即电文而来上传发送所计测的电量以及电费等的数值、控制家庭安全等的周边设备或核款体系不同的基本电压和倍电压的电力使用，能够以各自的费用体系进行计算从而计算出电费。
此外，在本说明书中，针对包含了CPU以及存储器等的所谓计算机或者运算机构仅记载为中央处理装置或CPU。本说明书中的CPU所发挥的功能为控制、运算、存储、输入输出。即使不是中央处理而是分散处理也没有关系。但仅是示例，在本发明中并没有限定。
本发明的电表具备存储机构以及计时机构，通过上述计测法所计测的电力使用量与标准时刻被一起存储。
另外，该存储装置可以预先分别对于基本电压以及倍电压进行存储，并且将每个时间段不同的电力使用量单价分别存储，在该电表中计算电费并进行存储。
另外，该计时机构可以兼备标准时刻取得机构，还可以具备经由广域通信网来接收标准时刻以及修正时刻的偏差的机构。
(远程抄表)为了计测各需要房屋的使用电量，为了设置在需要房屋中的电力使用量的计量，通过通信机构来结合电力供给经营者的电力管理设备和设置在需要房屋侧的电表，做成可随时收集电力使用量的信息的结构。由此配电经营者不必派抄表员到需要房屋巡视就可以进行电力使用量的合计。同时由于可以进行远程抄表而具有以下优点。如以往所示，为了抄表员巡视抄表而一般将电表设置在室外。但有时可疑人员看到电表的运转就知晓需要房屋内是否有人的在家，而被用于入室盗窃等。本发明的电表由于能够设置在室内，所以能够防止该可疑人员知晓该需要房屋内是否有人在家。
(电力供给侧和需要房屋侧电表的连接方式)将因特网用于对电力供给侧即电力公司的管理设备和设置在使用者即需要房屋侧的电表进行连接的通信机构中，从而可以对从供给侧向需要房屋侧的电表停止以及开始电力供给等进行控制、要求发送电力使用量的信号、连接电表与家庭安全设备等并进行控制、经由因特网而从需要房屋及其朋友等即第三者处来查看电力使用状况。通过同时设置在因特网连接时根据加密的不可视化和由密码保护带来的禁止未允许访问功能等，从而能够保护个人隐私和数据改变。由于需要房屋的用户能够查看电力历时的使用量，从而能够把握自己的电力使用的趋势和特征，由此可有助于计划减少电力。
(合同容量的变更)预先以大容量的配线将电量供给的配线配线到需要房屋，根据从供给侧下载发送来设定合同容量来进行设定，从而无需派操作人员到需要房屋侧进行配线工程，就能够变更合同容量。对于需要房屋，例如可举出能够容易且迅速地实现仅在夏天的两个月之间增加合同容量而在秋天还返回的优点。
(断路器功能)本发明的电表能够以来自上位管理机构的控制来对供电的电力线的接通切断机构(开闭器、NFB、断路器等)进行控制。例如要抑制公寓等的区域内的电力使用量峰值时，在供电侧和需要用户之间预先同意以下条件并签订合同例如以在盛夏的正午刚过和隆冬的早上等的峰值消耗时停止供电为代价，换取可以便宜支付该供电的电费，在峰值时通过上位管理机构的控制来停止供电的情况下、或者由于未支付需要房屋的费用、离开等理由停止供电的情况下等，有效利用区域内的电力消耗。虽然在电力的短时间使用量超过了合同容量时，通过使用普通的断路器就能够发挥功能，但作为该电表，可以由上位管理机构从远处进行控制或者通过在该电表内置的CPU进行条件判断和控制，来停止电力供给。
同样也可以从远处操作再次接通，但是由于安全上的原因等也可以按需要由操作员进行手工作业。由于配线的漏电、设备的短路等的故障等而电力短时间的使用量表示出比预先设定的值大的值时，可以通过电表所具备的CPU的判断或者来自上位管理机构的信号，停止电力供给。同样也可以从远处操作再次接通，但是由于安全上的原因等也可以按需要由操作员进行手工作业。计测瞬间的电力使用量的时间例如为预先设定好的0.1秒钟以上的每次提取数据时刻，更优选为每隔0.2到0.5秒的时间。计测的频率越密就越能够提高漏电时的安全性，但是另一方面，由于计测数据量变多而需要用于存储的容量。
(远程控制供电的停止和开始的功能)由于能够从电力供给侧远程控制电表，所以在超过需要房屋预先设定的期限内的电力使用量或者合同容量的上限时，能够根据来自供给侧的信号来远程停止电力供给。另外在区域内的电力供给量有限制时，例如在盛夏的正午刚过等电力的消耗处于峰值的时间段内，在需要有计划的减少电力的供给时，可以基于预先同意的条件和合同，通过来自供给侧的控制来控制停止或者减少指定的需要房屋的供给电力。同样，可以签订设置一定时期内的使用量的上限、并在超过该上限时停止电力供给的合同。同时在火灾或需要房屋未付费用等的情况下，供给侧能够经由因特网发出指令来停止向需要房屋供给电力。
(时间划分)考虑到在白天和深夜的基础上例如改变下午的峰值时间段的单价等。在费用体系中可以新设置甲区以及乙区这样的分类，在甲区中按以往来提供电力，与此相对，关于乙区可以签订确认以下合同以电量的单价变便宜，换取在夏天的正午刚过的电力使用量的峰值时等，需要房屋位于的区域(例如地区或者公寓等)内的电力使用量过大时，根据来自供给侧的指令来减少向需要房屋供给的电量或者停止供给电力。对于需要房屋，可以在平时廉价的使用电力；对于供给侧，通过抑制峰值电量从而不需要发电厂规模过大，另外从地球规模的视点看来、从节省能量或节省资源的观点看来都为优选。该分类设定被从上位管理机构下载发送到本发明的电表，并被存储在该电表内置的存储机构中。
(远程查看)
关于电力的历时使用状况，通过电表所具备的CPU每隔一定时间向电力供给侧进行上传发送，从而能够在远处把握短时间内的电力使用量，例如，有助于位于远处的亲戚等通过电力使用量的变化来知道独居老人安全与否，需要房屋的用户通过知道自己电力使用的状况而了解到浪费，从而促进有计划的利用电力，或者发现空宅的漏电等。更详细的叙述，将电表的数据上传发送到上位管理机构，在该管理机构蓄积数据，对该蓄积数据设置用户ID和密码、或者加密和译码这样的信息保护机构，从而能够经由因特网查看。
(短时间值)另外，能够将使用电量数据保持根据存储器容量而预先设定好的31天以上的电量存储保持期间、例如经过35天更优选为65天，每隔从10分钟到2小时之间的任意的电力合计时间、例如能够每隔30分钟保持电力使用量的记录。电表保持存储的必要性的功能在于，在某种情况下不能从该电表向上位管理机构发送电力使用量的信息时，也记录下电力使用量。
31天这样的天数是电力供给经营者对需要房屋索取费用的期间即一个月的最长的天数。65天这样的天数在多数情况下是在从每月一次的抄表日到下个抄表日之间有时由于某种情况而不能从该电表向上位管理机构发送电力使用量的信息到修复需要的数天时，能够存储保持一整个月的电力使用信息的存储器容量。
虽然关系到需要存储器容量、电表的制造费用以及工作时需要确保空的存储区域，但是兼顾保持电力使用量的优点，所以在本发明中存储容量更大也无妨。
另外，通过内置的控制程序，能够带有自我检查功能、定期检查功能。另外能够实现在LED等的显示面板上查看使用电量的功能。例如通过按下显示切换按钮，从而嵌套式依次循环显示总使用量、基本电压使用量、倍电压使用量。另外，可以设定为在任意的显示状态下，经过一定时间后都会返回显示总使用量，或者根据指令来显示按时间段或按季节等的各使用量。同样能够显示电力为供给状态还是切断状态。
此时，在因某种的情况而无法从需要房屋侧向供给侧传输信号时，能够向设置在需要房屋侧的电表输出信号要求信号(轮流检测信号)。另外，能够以数值的电文而不是以现有的电表所示的脉冲数来输送要传输的电力使用量。为了家庭安全或防止数据传送错误，所发送的电文以被加密，例如可以用电表加密发送，在接收的外部计测管理机构中译码等。在此本说明书中，所谓电文是指从电表向上位管理机构发送电力使用量等的字符串，例如，做成电表的号码(IP地址)、时刻、单位时间(30分钟等)、电压(基本电压或倍电压)、使用电量、分类记号等的这样的方式。
另外，能够将使用电量数据保持根据存储器容量而预先设定好的例如35天或65天，例如每隔30分钟保持电力使用量的记录。另外通过内置的控制程序，能够带有自我检查功能、定期检查功能。另外能够实现在LED等的显示面板上查看使用电量的功能。例如通过按下按钮，从而嵌套式依次循环显示总使用量、基本电压使用量、倍电压使用量。并且，也能够设定为可显示对应的电费。另外，可以设定为在任意的显示状态下，经过一定时间后都会返回显示总使用量。同样能够显示电力为供给状态还是切断状态。
(多个接口)电表具备NIC、RS485、RS232C、PLC、IEEE802等的无线LAN，数据调制等的无线通信、漏电切断断路器功能用数据总线、USB等多个接口，由此为了实现各种功能而可以与各种周边设备连接。例如，是燃气泄漏检测器、火灾报警器、过热检测器、漏水检测器、冲击探测器、红外线入侵检测器等的各种传感器、木板套窗或百叶窗的开闭控制、燃气或者微波炉等的停止机构等。另外接口的规格并不仅是本发明的电表独自的规格，也可具备通用的规格，由此能够与不是面向该电表专门开发的通用的设备、例如USB式的CCD摄像机、冰箱、空调、微波炉、电视、录音电话等的信息家电等相连接。上述周边设备仅为例示，本发明并没有限定。
(家庭安全支援)通过设置在需要房屋侧的开闭器(NFB等)的工作和状态的控制与火焰检测器、烟雾检测器、漏电检测器、燃气泄漏检测器等关联而停止电力等的安全对策、和对异常例时的适当的操作进行支援，从而能够提高安全性。例如通过连接带USB摄像机的话筒等来联动监视室内，另外也可以对门、百叶窗、窗帘、换气扇、通风孔等进行开闭控制等。
(OS利用)当利用ASIC或DSP等开发满足需要功能的产品时，开发的初始费用以及设计期间需要花费，对此，在本发明中通过有效利用Linux、TRON、windowsCE、或者单独的OS等的OS，仅开发程序就能够实现，所以可以减少时间以及工序。
将内置于电表中的接通切断控制或者运算程序升级为新的版本时、或者例如将IP address从v4改变为v6时、在更新OS自身时，在利用ASIC或DSP的情况下程序的功能更新时都必须更换产品自身，对此，由于在本电表中装载有计算机，从而能够经由网络进行安装，从而可以消除降低为了改变程序和IP address而派操作人员到电表设置场所的必要。使用PLD或FPGA等、可运行程序的硬件也没有关系。这里，将IPv4和IPv6大幅度改变也称为“OS的更新”。
(电表部和接口部的分离)电表部和接口部为分别的个体，由此也能够在设备的维护或更换时减少浪费。但是也可以为一体。
(动态局域地址的使用)另外还对于对各住户即各电表分配的IP Address，由于如果对各电表分配全局的静态地址(global static address)则需要有需要房屋数目的IP Address而导致价格高，所以在本发明中可取而代之使用动态局域地址。即在位于外部管理中心的上位管理机构中，保持比电表的个数少的个数的IP Address，各电表每当通信时对该电表分配IP Address。特征在于在上位管理机构(相当于DHCP服务器)中设置管理表，管理哪个电表(相当于DHCP客户端)对应于哪个IP地址，另外此时，可以通过在软件的基础上且以双方向通信来进行管理表的重写，从而即使IP Address变更也能够指定是哪个的需要房屋的地址。在使用微波炉或冰箱这样的因特网信息家电时通常分别分配静态地址，对此在利用本发明的电表时，恰好是以是否具有路由器功能的电表的方式来动态的赋予IP Address。在该电表发送接收使用电量的数据中，由于并不象以往的电表那样使用脉冲来计量使用量，所以平时不需要连接。由此，上位管理机构确保的IP Address个数为少数即可。在一个例子中，可以对多个需要房屋群即一栋公寓的信息管理室暂时赋予一个IP Address，也可以以巡回的方式对各电表赋予该address，从而累积存储各需要房屋的电力使用量数据，并进行收集。电表具备处理功能，可自行计算使用电量，在判断符合配电切断的条件时，能够降低向上位管理机构发送信息的频率，此时连接时间格外缩短。作为极端的例子，上位管理机构也可以仅确保单一的IPAddress，将该IP Address动态的分配给多个电表，从而连接上位管理机构。能够这样处理是由于存储数据的机构处于电表中。另外，不适用脉冲而使用压缩信息量的数字、电文来发送，能够缩短连接时间。这时也需要在电表中具有处理功能。
(在同一因特网区域内保持数据)在本发明中，另外，在将各住户的使用电量直接输送到位于外部的管理中心的计测管理装置之前，相应在有住户的公寓或者地区内构建集合住宅内局域网络并设置管理室等的下位管理机构，通过将数据暂时蓄积保持在该下位管理机构，从而即使在因地震等的灾害导致通信基础设施线路中断的环境下，也能够保持收集数据并能够计测蓄积数据。对于各住户的基本电压的正相以及反相以及倍电压，可以保持每隔30分钟的电力使用数据例如保持两个月以上的期间。该下位管理机构具有外部的通信基本设施即监视广域网络的信息传送功能是否正常工作的机构、和用于局域网络在非常时刻能够独自工作的非常电源，在局域网络中断时将电源切换为非常电源，将电力使用量计测装置的存储装置的存储信息通过局域网络传送到非常时刻备份存储装置进行存储。
发明的效果通过利用本发明，通过设置容积极小的一台电表就能够分别计测费用体系不同的基本电压的电力使用量和基本电压的大致两倍的电压(倍电压)的电力使用量双方，从而能够实现从远处抄表使用电量，在远处查看电力使用的情况，进行合同容量的变更，在远程控制电力供给，一起显示基本电压的电力使用量和倍电压的电力使用量各自的使用量，分别以各自的费用体系计算用电费，维持家庭安全功能，由于装载有OS而容易改写程序。另外，就100V而言，能够分别得到正相以及反相负载的使用电力，从而在例如要知道哪个系统或哪个设备的消耗电力多时，或者要有助于知道漏电或设备的问题、了解正相以及反相的消耗是否有偏差等时，能够起到作用。
附图的简单说明

图1是总电表和一电压单独电量部的主视图以及连接图。
图2是总电表的框图。
图3是一电压单独电量部的框图。
图4是电力管理系统的示意图。
图5是使用电量计测的示意图。
图6表示CPU-1的电力计算流程。
图7表示CPU-1的功能。
图8表示基本电压以及倍电压的使用电力的计算流程。
图9表示CPU-2的电力计算功能。
图10表示CPU-2的功能。
图11是图1所示的电表的侧视图。
附图标记的说明12变电装置13集合住宅14居住者的居住区划16电力计测控制设备21电力计测设备22计测通信线路(局域网络)23计测管理装置(下位管理机构)25因特网(广域网络)26电量计测装置27非优先的(低品质的)100V馈线的在线最上游的远程切断机构31切断的优先顺序低的100V馈线32切断的优先顺序高的100V馈线33200V馈线90电力公司或者特定规模的电力经营者(PPSPower Producer andSupplier)91高压、特殊高压输电线101来自电力供给侧的热线(正相)102来自电力供给侧的冷线
103来自电力供给侧的热线(反相)104连接总电表和单个电表的热线(正相)105连接总电表和单个电表的冷线106连接总电表和单个电表的热线(反相)107电量显示面板110数据总线连接线117从单个电表向负载连接的热线(正相)；基本电压用118从单个电表向负载连接的冷线；基本电压用119从单个电表向负载连接的热线(反相)；基本电压用120从单个电表向负载连接的热线(正相)；倍电压用121从单独电表向负载连接的热线(反相)；倍电压用141工作确认显示用LED面板142未付费显示LED面板143超负载显示LED面板151总电表152带周边设备控制功能的单个电表170显示切换开关208电源的入口209数据总线(RS232C等)210数据总线(RS232C等)308数据总线(RS232C等)309数据总线(RS232C等)310电源的输出口312断路器连接口313数据总线(LAN等)314数据总线(RJ485等)315数据总线(RS232C等)316数据总线(USB等)160200V类的负载100V基本电压
200V倍电压B200V的配电线的远程切断机构BX200V的馈线的远程切断机构CX31的馈线的远程切断机构DX32的馈线的远程切断机构C(1)从31供电而向J(1)配电的线路的远程切断机构C(2)从31供电而向J(2)配电的线路的远程切断机构C(3)从31供电而向J(3)配电的线路的远程切断机构C(N-1)从31供电而向J(N-1)配电的线路的远程切断机构C(N)从31供电而向J(N)配电的线路的远程切断机构D(1)从32供电而向K(1)配电的线路的远程切断机构D(2)从32供电而向K(2)配电的线路的远程切断机构D(3)从32供电而向K(3)配电的线路的远程切断机构D(N-1)从32供电而向K(N-1)配电的线路的远程切断机构D(N)从32供电而向K(N)配电的线路的远程切断机构J(1)第一优先的电气设备J(2)第二优先的电气设备J(3)第三优先的电气设备J(N-1)第N-1优先的电气设备J(N)第N优先的电气设备(优先顺序最末的电气设备)K(1)第一优先的电气设备K(2)第二优先的电气设备K(3)第三优先的电气设备K(N-1)第N-1优先的电气设备K(N)第N优先的电气设备(优先顺序最末的电气设备)ADC-1模拟数字转换器(正相基本电压的电流电压计测用)ADC-2模拟数字转换器(反相基本电压的电流电压计测用)ADC-3模拟数字转换器(倍电压的电流电压计测用)CPU-1总电量计测用中央运算单元CPU-2倍电压负载单独的电量计测用以及电力供给控制用中央运算单元CT1电流转换器(正相基本电压的电流计测用)CT2电流转换器(反相基本电压的电流计测用)CT3电流转换器(倍电压负载单独的电流计测用)L限制器M电力供给切断用马达N冷线R 热线反相(环(リング)相)T热线正相(片相)RB远程切断配电(馈)线的远程切断机构RBXRB远程切断信号以及RB的状态信号(连接中或切断中)的发送接收线路VP1电位差计测器(正相基本电压的电压计测用)VP2电位差计测器(反相基本电压的电压计测用)VP3电位差计测器(基本电压单独负载的电压计测用)实施发明的最佳方式(实施方式1)以下，针对本发明的实施方式参照附图进行说明。
在图4表示使用本发明的电表的系统的全貌。电力从电力公司或者私立发电厂等，经由配电网91而被供给到普通家庭、工厂、承租的商业楼等。例如在公寓13这样的集合住宅或者承租楼等中以栅等的变电装置12来接收电力，经由私立的单相三线式配电网31、32、33将电力分配供给到各室或者各承用人等的需要房屋14。在图中，31、32、33表示为各两根、共计了6根，但是在后面如图5所示，从三线作成各两根来进行配线。在总电量计测机26中计测该公寓13等中的总电力使用量。电力供给公司基于总电量向作为大宗用户的公寓自治会13等索取电费，而公寓自治会13基于各室的电量向各室的需要房屋14分别索取费用。电力通过单相三线式配电31、32、33被供给到各室需要房屋14，从而进行基本电压(作为一个例子大约100V)的供给31、32以及倍电压(大约220V)33的供给。这样计测需要房屋14的电力使用量在本发明的电表16中的计测部21中在每个时刻计测电压以及电流。所计测的使用电量经过局域网络通信线22，传输到下位管理机构23。每隔预先设定好的时间间隔例如0.2秒或者0.5秒，以电文方式发送所测定的电流值、电压值、电量值等。在下位管理机构23中合计各需要房屋的电力使用量，公寓自治会对各户需要房屋14索取费用。公寓自治会作为大宗用户而以便宜的单价得到电力供给，由于将此分配到各户需要房屋14，所以各户需要房屋14能够分别得到比电力合同便宜的电力供给。被设置在公寓自治会的下位管理机构23通过因特网等的广域网络25，传输到电力供给侧的管理系统43，电力供给公司基于电力总使用量向公寓自治会索取电费。另外需要房屋从设置在室外的显示终端44通过广域网络25也可以查看自己的电力使用状况。显示终端可列举出与因特网连接的个人电脑等，由于查看场所例如从工作地、旅行目的地、出差地、朋友家、网吧等通过有线或者无线的因特网传输信息，或者从移动中的列车、汽车、出租车、救护车中等通过无线因特网传输信息。
管理系统43例如进行以下判断和控制。要在夏天正午刚过等需要房屋群13的电力使用量增加时抑制峰值电力。管理系统43在下位管理机构23中计测把握需要房屋群13中的使用量，在判断电力使用量较多时，使供电切断装置DX工作来切断向一个系统供给的100V的电力供给。对需要房屋14预先签订认可以在峰值电力时等优先被切断的代价换取电力单价便宜的合同。同样，也可以取代切断需要房屋群13的供电系统，而在各个需要房屋14中切断特定的配电系统。在此，BX为200V的馈线的远程切断机构，CX是100V的一方的馈线的远程切断机构，DX是100V的另一方的馈线的远程切断机构。虽然记载了从远处的管理基地以远程操作的方式分别切断一个需要房屋区划内的多条配电线的机构(B、从C(1)到C(N)以及从D(1)到D(N))，但是这些也可以取舍选择的来采用。
另外，J(1)为第一优先的电气设备，J(2)为第二优先的电气设备，J(3)为第三优先的电气设备，J(N-1)为第N-1优先的电气设备，J(N)为第N优先的电气设备(优先顺序最末的电气设备)，K(1)为第一优先的电气设备，K(2)为第二优先的电气设备，K(3)为第三优先的电气设备，K(N-1)为第N-1优先的电气设备，K(N)为第N优先的电气设备(优先顺序最末的电气设备)。
图1表示本发明的电表的外观和连接关系。在图1中做成两件组的方式，即上部为总电表部151、下部为带有周边设备的控制功能的基本电压或者倍电压单独的一电压单独电表部152。但是该方式不是在本发明中限定的结构，既可以是一体型也可以按照需要由更多的个体构成。如果本发明的电表的形状与在市场上流通较多的现有的型号相同，那是为了在更换电表时不需要进行新的工程和设计从而方便。
从单相三线的配线向电表151输入三根线，即热线的一方即正相101、冷线(N相)102、热线的另一方即反相103。从总电表151向一电压单独电表部152输出有电力的热线以及冷线的供给线(与101、102、103依次对应的104、105、106)。总电力显示面板107是表示基本电压、倍电压、以及两电压相合的使用量的面板。也能够显示对应的费用。
显示面板141、142、143是依次显示本发明的电表正在工作的“工作确认LED”，例如在需要房屋未付费而停止电力的供给时显示的“费用未付LED”，在漏电等时断路器工作而停止电力供给时显示的“超负载LED”等。该显示面板的内容以及个数不过是例示，在本发明中并不限定。通过CPU内置的控制程序、或者经由局域网络22由上位管理机构43对该显示进行操作。断路器可以由本发明的电表的CPU来操作断路器，同时能够与以往同样的通过人工进行切断、接通、工作确认等。对于再次接通，在因超负载而切断电力供给时为了安全确认通常以人工进行操作，但是也可以由上位管理机构43进行远程操作。该功能不过是例示，在本发明中并没有限定。电力的供给线117、118、119在基本电压的一例中对家庭内等的负载供给100V的电力，电力供给线120、121在倍电压一例中对家庭内等的负载供给200V的电力。将各自的供给作为一个系列仅是举例，并不限定其数目。
在总电表151内部具有CPU，其进行电量的计测和显示，并进行与周边设备的通信、以及与带控制功能的基本电压或者倍电压的一电压单独的电表部152进行发送接收信号。为了进行与一电压单独电表部152进行发送接收信号而进行连接110。另外例如还具有RS232C等的通用总线，抄表员和操作员可用其连接个人计算机等的设备，也可以有效利用于数据或程序的读写。虽然将总线作为RS232C，但不过是举例，在本发明中并没有限定其种类以及数目。如果具有多条RS232C总线，则例如通过一条RS232C总线以0.2秒到0.5秒之间的预先设定好的一定的时间间隔连续输出电力使用量的信号。例如因某种情况而不能发送信息时，为了从电表等接收信号要求信号(轮流检测信号)而使用另一个RS232C总线。
另外，具有RS232C总线和RS485总线等，例如抄表员和操作员等可用其连接个人计算机等的设备，有效利用于数据和程序的读取。也可以连接断路器。也可以利用USB等的总线与外部的监视摄像机、各种家庭安全设备等进行通信。
对电力进行配电的配线，作为基本电压用(例如100V)用设为T相117、N相118、R相119，作为倍电压用(例如200V)设为T相120、R相121，分别例示了一组，但是也可以将基本电压和倍电压的一方或者双方做成多组。上述的费用划分被分为甲区以及乙区，一方面(例如甲区)除漏电和未付费等的异常时之外正常供给电力，另一方面(例如乙区)在夏天的下午等的峰值电力消耗时，例如区域内或者公寓内等的区域内的电力使用量过多时合同中容许切断时进行切断。图4中两个100V系统31和32是其一个例子。
经由RJ45等的NIC总线等连接到因特网。在需要房屋(与个人或法人无关)自己和家庭等的有关人员从远处查看电力的使用状况时、还有供给业者重写内置程序时被有效利用。
可以在内部具备利用PHS的无线电话机功能等这样的信号的无线发送接收规格，也可以进行信号的发送接收、与设备的连接、因特网连接等。在此所示的总线的形状、规格、用途、数量等不过是举例，在本发明中没有限定。
另外，将设置在公寓的邻居之间等的多个本发明的电表相互连接时，不用有线而用无线的也没关系。尤其在无线连接时希望设置ID和密码、或者加密和译码的信息保护的机构。另外在无线连接时，通过按雏菊链方式进行网络连接，可实现在区域内的网络中发送电波极弱的小型轻量化的装置。所述根据以下的理由。即，在管理机构收集信息时，各电表为了分别向该管理机构发送信息，必须具有充分的发送输出来进行发送。相对于分别发送，在雏菊链方式的发送中，一个电表依次发送到接近的其他的电表这样来蓄积信息，最后将全部信息发送到管理机构。由此，在分别发送中，离管理机构最远的电表需要能够发送到管理机构的发送输出，对此，在雏菊链方式的发送中，只要能够向相邻的电表发送的输出即可。
在图2表示电表151的框图。单相三线的T相101、N相102、R相103的配线向一电压单独电表152配线输出供给电力，同时在CT1以及CT2中计测在冷线和T相以及R相中流动的电流(依次ia和ib)，在VP1以及VP2中分别计测T相和冷线间以及R相和冷线间的电压(依次为v1和v2)。来自电流表CT1、电压表VP1的信号经过模拟数字转换器ADC-1、来自电流表CT2、电压表VP2的信号经过模拟数字转换器ADC-2，而被输送到中央处理装置CPU-1。
在CPU-1中接收R相以及T相的电流值和电压值，计算使用过的电量，将使用过的总电量输送到与周边设备进行通信以及带有控制功能的一电压单独的电表部152。例如使用RS232C总线发送。另外，能够在LED等的显示面板107上实现使用电量的查看功能。例如通常显示期间内的总电量，通过按下按钮而能够嵌套式的循环显示一个月等的一定期间内的总使用量、100V使用量、200V使用量。另外，在任意的显示状态下，经过一定时间后都会返回总使用量的显示。进而，可以设定为显示30分钟等的规定的短时间内的各使用量。该显示对象不过是例示，在本发明中并没有限定。
在图3表示与周边设备的通信以及带有控制功能的基本电压和倍电压单独的电表部152的框图。
通过来自总电表部151的配线，接收单相三线的T相、N相、R相(依次为104、105、106)。在图3中，通过CT3计测倍电压(在此例如设为200V)的负载流动的电流(i3)，在VP3中通过模拟数字转换器ADC-3来计测负载的电压(v3)，在CPU-2中与来自CPU-1的数据的一起利用电压和电流的积来计算电力(i3·v3)。在图3中，虽然例示了计测倍电压(在本例中为200V)单独的使用电力，但也可以测定在T相或者N相的负载中流动的基本电压(在本例中为100V)单独的使用电力。电流以及电压的计测部位仅是例示，并不限定。在图3中通过求出基本电压的一方的使用电力，从而在CPU中实施减法，能够求出基本电压和倍电压的各自的使用电力。
在图5表示用于计算正相以及反相的基本电压、以及倍电压的电压计以及电流计的设置场所的例子。
使用图6来表示运算。在CT1中所计测的T相的电流(ia)是在第一基本电压(正相)下流动的电流(i1)和在倍电压下流动的电流(i3)之和(ia＝i1+i3)。在CT2中所计测的R相的电流(ib)是第二基本电压(反相)下流动的电流(i2)和在倍电压下流动的电流(i3)之和(ib＝i2+i3)。在CT3中对在倍电压的负载中流动的电流(在本例中为正相；i3)进行计测。由此，如果从在CT1中所计测的电流(ia)中减去在CT3中所计测的电流(i3)，则求出在基本电压的T相下流动的电流(i1＝ia-i3)，同样，如果从在CT2中所计测的电流(ib)中减去在CT3中所计测的电流(i3)，则求出在基本电压的R相下流动的电流(i2＝ib-i3)，通过将各电流与以VP1、VP2、VP3测定时各自对应的电压相乘，从而求出基本电压的正相反相各自的使用电量，即依次求出(ia-i3)·v1以及(ib-i3)·v2以及倍电压的使用电量w200＝i3·v3。求出的正相反相的100V的使用量、200V的使用量、总使用量等可被从CPU-2送到CPU-1，显示在显示面板107上。CPU-1以及CPU-2的作用分担仅是例示，并没有被限定。也可以进而另外设置CPU，或在一个CPU中进行全部的处理以及计算。
返回图3，M是用于切断电力的供给的马达。在由于漏电或短路等导致电流流动过剩时、超过合同容量时、由于未付费用或离开等的原因而要切断电力时、根据上述的甲区以及乙区的电力费用划分的合同要切断或者限制电力时等，作为断路器来进行工作。可将冷线设定为在联动切断时后打开、在重新打开时先关闭。L是用于确认断路器功能工作的极限器，检测出电路是闭合中还是打开中。该马达以及限制器等只不过例示用于现有的电表的功能，在本发明中不被限定。
基本电压或者倍电压单独的电表部152在图3的例子中对T相104和R相106中流动的倍电压的电流进行计测，但也可以对T相104和N相105中流动的基本电压的电流进行计测，或者对R相106和N相105中流动的基本电压的电流进行计测。电流以及电压的计测部位以及电力的计算方法仅为例示，在本发明中没有限定。
另外，从117、118、119向需要房屋所使用的电气设备供给基本电压的电力，从120、121同样向需要房屋供给倍电压的电力。141、142、143是LED等的显示面板。
在中央处理装置中装载有存储器，由此能够在根据存储器容量而预先设定了使用电量数据的35日或者65日中，每隔30分钟记录保持基本电压和倍电压各自的使用电量。该天数和时间间隔仅是例示，在本发明中并不限定。
进而能够通过中央处理装置内置的程序，针对计测出的电流计算出每个电压以及每个时间段各自的费用体系，具有在未付费用时停止电力供给的功能，在漏电等时的瞬间电流超过预先设定的值时停止电力供给的功能、自我检测功能、定期检查功能。
另外，能够进行合同容量的变更。可以以预先设定的大容量来设置配线，根据CPU的指令来设定瞬间电量。可以节省操作员在每次容量变更时面向需要房屋交换配线的工作，能够对减少人力费做出贡献。
进而，能够分别在基本电压和倍电压中，按时间段设定电力利用的费用。对在CPU以及附带的存储功能内置的控制以及运算程序进行预先存储设定，例如在深夜(例如23点以后到早上5点)同时将基本电压以及倍电压的费用设定为廉价，将电力使用峰值时(例如从中午到16点)设定为高价，将这些以外的时间段的费用单价设定为中等。
虽然将时间段的划分在此所示的例子中做成四个分类(从早上5点到正午、从正午到16点、从16点到23点、从23点到早上5点)，但是到底只是例示，在本发明中并不限定。可以通过来自外部的双方向通信来自由设定划分的数目以及时间段的划分方式。
按同样的考虑方式，也可以进行每个季节的设定。对于夏天(例如从6月到9月)设定最高单价等。还有能够组合时间段和季节，将夏天(从6月到9月)的峰值时(从正午到16点)作为最高费用单价，依次设定其他季节以及时间段的费用单价。
另外，可以将每个季节的时间段的使用量存储到CPU中，在电表上显示或发送到外部的计测管理装置。
另外，可以同时对于一年中的每天以30分钟划分来存储使用电量，将其中的最高值(所谓的需求电力)与产生时刻同时记录，按需要对外部的计测管理装置等输出。从而能够正确把握例如盛夏的正午刚过或者隆冬的早上等的电力使用的峰值。
在此所示的时间段和季节的划分的设定始终仅是例示，在本发明中并没有限定。
另外还有，本发明所述的电力的使用量的发送不是以现有的电表所视的脉冲数发送，而是以数值的电文进行。电文发送是运行程序自动的定期发送，或者通过来自上位管理机构43的指示来发送。如现有的电表所示，计量使用量时电表必须经常与上位管理机构连接，对此，在本发明的电表中，用电文间歇性上传发送数据，所以不需要经常连接。
进而，本发明的电表中内置有时钟，进行时间段以及季节的划分的管理。另外该时钟根据来自外部的计测管理装置等的指令能够设定时刻以及日历，可以将本电表与外部设备的日历以及标准时刻调整一致。
另外还有，对于各住户即对各电表分配的IP Address，由于全局静态地址价格高，所以本发明每当通信时取而代之将廉价的动态局域地址分配给该电表。其特征在于在位于外部的管理中心的上位管理机构中设置管理表，管理哪个电表对应于哪个IP地址，另外此时，可以通过在软件的基础上且以双方向通信来进行管理表的重写，从而即使IP Address变更也能够指定是哪个的需要房屋的地址。
在本发明中，另外，将各住户的使用电量不直接发送到位于外部的管理中心的计测管理装置，并且，通过在有住户的公寓或者地区内的管理室23等中设置数据蓄积机构，从而即使是因地震等的灾害导致通信基础设施线路中断的环境下，能够保持收集数据并计测蓄积数据。对于各住户，例如保持每隔30分钟的数据达两个月以上。该管理装置由独立的电源驱动，即使广域网络25中断，也能够收集保持需要房屋群13内的数据。
权利要求
1.一种电力使用量计测装置，通过正相和反相的交流热线和冷线的三线进行供电，通过供给基本电压和倍电压的三线式供电，分别以基本电压和倍电压来计测供电目标的电力消耗量，其中所述基本电压是正相的热线和冷线间的电压或者反相的热线和冷线间的电压，而所述倍电压是正相的热线和冷线间的电压和反相的热线和冷线间的电压之和，其特征在于，具备从一方的热线经由负载而到冷线的第一电流值ia的计测机构；一方的热线和冷线间的第一电压值v1的计测机构；从另一方的热线经由负载而到冷线的第二电流值ib的计测机构；另一方的热线和冷线间的第二电压值v2的计测机构；从一方的热线经由负载流动到另一方的热线的第三电流值i3的计测机构；一方的热线和另一方的热线间的第三电压值v3的计测机构；标准时刻的计时机构；从0.1秒到1秒的每次提取数据的时间的设定机构；从10分钟到2小时的电力合计时间的设定机构，具备每隔由上述每次提取数据的时间的设定机构所设定的每次提取数据的时间间隔，通过第一、第三电流值和第一电压值的计测机构来输入电流电压值，从第一电流值ia中减去第三电流值i3，将该差值ia-i3和第一电压值v1相乘，从而得到基本电压所消耗的第一瞬时电力值w1的机构；每隔由上述每次提取数据的时间的设定机构所设定的每次提取数据的时间间隔，通过第二、第三电流值和第二电压值的计测机构来输入电流电压值，从第二电流值ib中减去第三电流值i3，将该差值ib-i3和第二电压值v2相乘，从而得到基本电压所消耗的第二瞬时电力值w2的机构；每隔由上述每次提取数据的时间的设定机构所设定的每次提取数据的时间间隔，由得到上述第一、第二电力值的机构输入第一瞬时电力值w1和第二瞬时电力值w2，将第一瞬时电力值w1和第二瞬时电力值w2相加而得到基本电压瞬时电力的机构；每隔由上述每次提取数据的时间的设定机构所设定的每次提取数据的时间间隔，由上述第三电流、电压值的计测机构来输入电流电压值，将第三电流值i3与第三电压值v3相乘，从而求出倍电压瞬时电力的机构；每隔由上述每次提取数据的时间的设定机构所设定的每次提取数据的时间间隔，输入上述基本电压瞬时电力，将该瞬时电力和每次提取数据的时间相乘而得到基本电压电量的机构；将上述基本电压电量累积相加直到经过了由电力合计时间的设定装置所设定的合计时间，将相加值作为设定合计时间内的基本电压电力消耗量，与标准时刻以及累积相加的基本电压电量数据一起存储到存储机构，然后清零相加值的机构；每隔由上述每次提取数据的时间的设定机构所设定的每次提取数据的时间间隔，输入上述倍电压瞬时电力，将该瞬时电力和每次提取数据的时间相乘而得到倍电压电量的机构；将上述倍电压电量累积相加直到经过了由电力合计时间的设定装置所设定的合计时间，将相加值作为设定合计时间内的倍电压电力消耗量，与标准时刻以及累积相加的倍电压电量数据一起存储到存储机构，然后清零相加值的机构，而且该电力使用量计测装置兼备有31天以上的电量存储保持期间的设定机构，使与标准时刻一起存储到存储机构的机构，对该存储机构已经存储的基本电压电力消耗量和倍电压电力消耗量的标准时刻进行判定，删除经过了上述电量存储保持期间的记录，从而改写新的电力消耗量。
2.如权利要求1所记载的电力使用量计测装置，其特征在于，兼备有信息通信机构，该信息通信机构经由网络与处于远处的上位电力管理机构连接，由上位管理机构所设定的每次提取数据的时间、电力合计时间、电量存储保持期间，被从上位管理机构经由网络和信息通信机构，而下载发送到每次提取数据的时间的设定机构、电力合计时间的设定机构、电量存储保持期间的设定机构，将与标准时刻以及累积相加的基本电压电量数据一起被存储到存储机构中的基本电压电力消耗量、和与标准时刻以及累积相加的倍电压电量数据一起被存储到存储机构中的的倍电压电力消耗量，从信息通信机构经由网络而上传发送到上位电力管理机构。
3.如权利要求2所记载的电力使用量计测装置，其特征在于，兼备有进行供电的电力线的接通切断机构，并且上位电力管理机构兼备有该接通切断机构的控制机构，该控制机构的接通切断控制是基于从信息通信机构经由网络而上传发送到上位电力管理机构的基本电压电量数据、基本电压电力消耗量、倍电压电量数据、倍电压电力消耗量的，从上位管理机构经由网络和信息通信机构下载发送接通切断控制的指令信号；或者，该电力使用量计测装置兼备有进行供电的电力线的接通切断机构与该接通切断机构的控制机构，该控制机构的接通切断控制程序是基于从信息通信机构经由网络而上传发送到上位电力管理机构的基本电压电量数据、基本电压电力消耗量、倍电压电量数据、倍电压电力消耗量的，从上位电力管理机构经由网络将接通切断控制程序下载发送到电力使用量计测装置的控制机构。
4.如权利要求1～3的任意一项所记载的电力使用量计测装置，其特征在于，具备无线通信机构以及无线通信接口、以及/或者对配置在馈线上的漏电切断断路器进行接通切断的机构和用于发送该接通切断信号的接口、以及/或者用于接收配设在电力使用量计测装置的设置部位附近的传感器的信号的接口、以及/或者配置在电力使用量计测装置的设置部位附近的开闭门的开闭动作机构和用于发送该接通切断信号的接口、以及/或者与具有USB规格的接口的电气电子产品连接的接口。
5.一种电力管理系统，由上位电力管理机构、和配设在集合住宅的管理室中的下位电力管理机构以及配设在集合住宅的各户中的权利要求1所记载的电力使用量计测装置构成，上位电力管理机构和下位电力管理机构经由广域网络相连接，下位电力管理机构和多个电力使用量计测装置经由集合住宅内局域网络相连接，其特征在于，下位电力管理机构具有广域网络的信息传输功能的监视机构、局域网络的非常时动作控制机构、非常时备份存储机构；用于局域网络的非常时动作的非常电源，在广域网络的信息传输功能的监视机构检测出异常时，局域网络的非常时动作控制机构进行控制而将电源切换为非常电源，将电力使用量计测装置的存储机构中的存储信息经由局域网络传送到非常时备份存储机构进行存储。
6.一种电力管理系统，由上位电力管理机构、和配设在集合住宅的各户中的权利要求1所记载的电力使用量计测装置构成，上位电力管理机构和多个电力使用量计测装置经由网络相连接，其特征在于，具备经由网络与上位电力管理机构相连接的、兼备查看存储在该上位电力管理机构中的信息时的查看限制机构的机构。
7.一种电力管理系统，由上位电力管理机构、和配设在集合住宅的各户中的权利要求2所记载的电力使用量计测装置构成，上位电力管理机构和多个电力使用量计测装置经由网络相连接，上位电力管理机构对多个电力使用量计测装置分配动态IP地址，兼备作为进行网络连接的动态IP地址管理服务器的功能，其特征在于，上位电力管理机构具有登记了多个的IP地址候补的存储机构；动态IP地址的分配机构；动态IP地址管理机构，该动态IP地址管理机构在每个被设定的电力合计时间内，从登记的多个的IP地址候补中选择性采用连接到电力使用量计测装置用的动态IP地址，从而将电力使用量计测装置连接到网络。
8.一种电力管理系统，由上位电力管理机构、和配设在多个集合住宅的各管理室中的多个下位电力管理机构以及配设在集合住宅的各户中的权利要求1所记载的电力使用量计测装置构成，上位电力管理机构和多个下位电力管理机构经由广域网络相连接，上位电力管理机构对多个下位电力管理机构分配动态IP地址，兼备作为进行广域网络连接的动态IP地址管理服务器的功能，其特征在于，权利要求1所记载的电力使用量计测装置兼备有信息通信机构，该信息通信机构与配设在集合住宅的各管理室中的下位电力管理机构经由集合住宅内局域网络相连接，由上位管理机构所设定的每次提取数据的时间、电力合计时间、电量存储保持期间，被从上位管理机构经由广域网络下载发送到下位电力管理机构，并且经由集合住宅内的局域网络，下载发送到配设在集合住宅的各户中的电力使用量计测装置的每次提取数据的时间的设定机构、电力合计时间的设定机构、电量存储保持期间的设定机构，将配设在集合住宅的各户中的电力使用量计测装置的、与标准时刻以及累积相加的基本电压电量数据一起被存储到存储机构中的基本电压电力消耗量、和与标准时刻以及累积相加的倍电压电量数据一起被存储到存储机构中的倍电压电力消耗量，从信息通信机构经由集合住宅内局域网络而上传发送到下位电力管理机构，并且经由广域网络上传发送到上位电力管理机构，上位电力管理机构具有登记了多个的IP地址候补的存储机构；动态IP地址的分配机构；动态IP地址管理机构，该动态IP地址管理机构在上述上传发送和下载发送时，从登记的多个的IP地址候补中选择性采用连接到下位电力管理机构用的动态IP地址，从而将下位电力管理机构连接到广域网络。
9.如权利要求8所记载的电力管理系统，其特征在于，集合住宅内的局域网络是相邻数据通信网络，该相邻数据通信网络对于配设在集合住宅的各户中的电力使用量计测装置相邻的电力使用量计测装置，以有线或无线的方式来发送接收数据，一个电力使用量计测装置的存储数据被依次传送到相邻的其他电力使用量计测装置中，并累积存储，累积存储集合住宅的全部的存储数据，并将其传送到下位电力管理机构。
10.如权利要求5～9中的任意一项所记载的电力管理系统，其特征在于，电力使用量计测装置对计测机构、存储机构、设定机构、信息通信机构进行控制，在具有CPU(中央处理装置)和CPU专用存储器的同时，电力使用量计测装置具有操作系统重写机构，该操作系统重写机构以由上位电力管理机构经由网络传送来的数据来重写上述CPU专用存储器的CPU操作系统程序。
全文摘要
一种单相三线式电表，具备中央运算装置、存储机构、通信机构、各种接口，由此能够从上位管理机构来测定使用电量、变更合同容量、控制供电配电的停止和开通、简单更新程序，例如每隔0.2秒计测出在100V的T相和R相中流动的电流(ia和ib)、T－N间以及R－N间的电压(v1和v2)、200V的负载中的电流(i3)和电压(v3)，100V的使用功率为W100＝(ia－i3)·v1+(ib－i3)·v2，同样200V以W200＝i3·v3求出，每30分钟合计使用功率，从而能够详细计测电力使用状况、并能够与燃气泄漏检测器和火灾报警器联动、开闭木板套窗或百叶窗、控制停止因特网家电的动作，使用动态IP Address进行通信，从而能够廉价的进行通信。
文档编号H02J3/00GK1981198SQ20058002274
公开日2007年6月13日 申请日期2005年7月5日 优先权日2004年7月5日
发明者上农康弘, 矢野哲也 申请人:Ipps株式会社