JP4056004B2 - Harmonic signal generator, operation state estimation method and system for specific electrical equipment using the same, and safety confirmation method and system for electric power consumer residents - Google Patents

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Description

本発明は、高調波信号発生装置及びこれを用いた特定電気機器の動作状態推定方法及びシステム並びに電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムに関する。さらに詳述すると、本発明は、電力需要家内で使用される電気機器が発生することがない特徴的な高調波電流を特定電気機器の動作に伴って発生する高調波信号発生装置、この装置を利用して電力需要家の家屋内に入らない非侵入的な場所から特定電気機器の動作状態を推定する方法及びシステム、さらにこの推定方法及びシステムを応用して当該電力需要家の居住者の安否を確認する方法及びシステムに関する。   The present invention relates to a harmonic signal generator, an operation state estimation method and system for a specific electric device using the same, and a safety confirmation method and system for a resident of a power consumer. More specifically, the present invention relates to a harmonic signal generator that generates a characteristic harmonic current that is not generated by an electric device used in a power consumer in accordance with the operation of a specific electric device. A method and system for estimating the operating state of a specific electrical device from a non-intrusive place that does not enter the home of a power consumer, and applying this estimation method and system to the safety of the residents of the power consumer It is related with the method and system which confirm.

従来、電気機器の動作状態を非侵入的に推定するモニタリングシステムが提案されている（特許文献１参考）。このモニタリングシステムでは、電力需要家において設置されている電気機器が発生する高調波電流のパターンに着目し、給電線引込口付近で測定される総負荷電流と電圧から、総負荷電流の基本波並びに高調波の電流及び電圧に対するそれらの位相差を求め、そのパターンから屋内で使用されている電気機器と電気機器個別の動作状態を推定するようにしている。   Conventionally, a monitoring system that non-invasively estimates the operating state of an electrical device has been proposed (see Patent Document 1). In this monitoring system, paying attention to the pattern of harmonic current generated by electrical equipment installed in power consumers, the total load current fundamental and the total load current are measured from the total load current and voltage measured near the feeder inlet. The phase difference with respect to the harmonic current and voltage is obtained, and the operation state of each electric device used indoors and the electric device is estimated from the pattern.

一方、一人暮らしの老人や身体障害者等の安否を遠距離監視可能な生活モニターシステムに関する技術が提案されている（特許文献２参考）。この生活モニターシステムは、電気ポットの操作または動作を検出するとともに送信先等の情報を記憶した監視ユニットと、当該監視ユニットによって検出した情報を通信網を介して家庭外に送信する送信手段と、前記送信手段から前記電気製品の情報を受信し、多数の監視対象者の情報を一元管理する情報蓄積手段と、前記情報蓄積手段の蓄積情報を表示可能に加工する加工手段と、前記加工手段によって加工したデータを外部から閲覧可能に表示する表示手段とを備えている。   On the other hand, a technology related to a life monitor system that can monitor the safety of elderly people who are living alone or physically disabled persons over a long distance has been proposed (see Patent Document 2). This life monitoring system includes a monitoring unit that detects an operation or operation of an electric pot and stores information such as a transmission destination, and a transmission unit that transmits information detected by the monitoring unit outside the home via a communication network; The information storage means that receives the information of the electrical product from the transmission means and centrally manages the information of a large number of monitoring subjects, the processing means that processes the stored information of the information storage means to be displayable, and the processing means Display means for displaying the processed data so that the data can be viewed from the outside.

特開２０００−２９２４６５号公報JP 2000-292465 A 特開２００２−７８０３４号公報JP 2002-78034 A

しかしながら、特許文献１に開示されたモニタリングシステムでは、同一あるいは類似の高調波電流を発生する複数の電気機器が接続されている場合、そのうちの特定の電気機器の動作状態を一意に確定的に弁別することは困難である。   However, in the monitoring system disclosed in Patent Document 1, when a plurality of electric devices that generate the same or similar harmonic current are connected, the operation state of the specific electric device is uniquely and deterministically discriminated. It is difficult to do.

また、特許文献２に開示された生活モニターシステムでは、監視対象となる電気製品にマイクロコンピュータ等による高度な情報処理機能や無線通信装置等の通信機能を付加または内蔵しなければならない。このため、電気製品自体をインテリジェント化する必要があり、コスト高となってしまう。また、電力需要家の屋内配線に接続された電気製品が、電力需要家外部の情報処理装置と通信を行なうことは、電力需要家居住者にとっては第三者から常に監視されているようで心地の良いものではなく、居住者に不快感を与える場合がある。   In addition, in the life monitoring system disclosed in Patent Document 2, an advanced information processing function using a microcomputer or the like or a communication function such as a wireless communication device must be added to or built in the electrical product to be monitored. For this reason, it is necessary to make the electric product itself intelligent, resulting in high costs. In addition, the communication between the electrical products connected to the indoor wiring of power consumers and information processing devices outside the power consumers seems to be constantly monitored by third parties for residents of power consumers. It is not good and may cause discomfort to residents.

そこで本発明は、動作状態を推定したい特定の電気機器の動作に伴って特徴的な高調波電流を発生することができる高調波信号発生装置を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の高調波信号発生装置を利用して、同一あるいは類似の高調波電流を発生する複数の電気機器が電力需要家内に接続されている場合であっても、特定の電気機器の動作状態を非侵入的に推定できる方法及びシステムを提供することを目的とする。さらに本発明は、上記の推定方法及びシステムを応用して、電力需要家居住者の安否を確認する方法及びシステムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a harmonic signal generator capable of generating a characteristic harmonic current in accordance with the operation of a specific electrical device whose operating state is to be estimated. In addition, the present invention uses the above-described harmonic signal generator, and even when a plurality of electrical devices that generate the same or similar harmonic current are connected in a power consumer, It is an object of the present invention to provide a method and system capable of non-invasively estimating the operating state of a device. Furthermore, an object of this invention is to provide the method and system which confirms the safety | security of an electric power consumer resident by applying said estimation method and system.

かかる目的を達成するため、本願発明者は種々実験及び検討を重ねた結果、給電線から電気機器に供給される電流を一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断すると、交流の周期に対する遮断の頻度に対応して給電線上に発生する電流の高調波の周波数成分が変化し、また、交流の零点に対する遮断開始のタイミングに対応して高調波電流の電圧に対する位相差が変化することを知見するに至った。即ち、給電線から電気機器に供給される電流を一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断することにより、一般の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を、給電線上に発生させることができることを知見するに至った。   In order to achieve this object, the present inventor has conducted various experiments and examinations. As a result, when the current supplied from the feeder line to the electrical equipment is interrupted by a certain time interval at regular time intervals, the frequency of interruption with respect to the AC cycle is reduced. The frequency component of the harmonics of the current generated on the power supply line changes in response to, and the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current changes in response to the timing of the start of interruption with respect to the AC zero point. It came. That is, by cutting off the current supplied from the feeder line to the electrical equipment by a certain time interval at regular time intervals, the harmonic current having characteristics that are not found in the harmonic current generated by the general electrical equipment is generated on the feeder line. It came to know that it can be generated.

請求項１記載の高調波信号発生装置は、かかる知見に基づくものであって、電力需要家内の特定電気機器の動作時に給電線から特定電気機器に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させるようにしている。   The harmonic signal generator according to claim 1 is based on such knowledge, and the current supplied from the feeder line to the specific electrical device during operation of the specific electrical device in the power consumer is constant at regular time intervals. By cutting off each time width, a harmonic current having a characteristic not found in the harmonic current generated by the electric equipment in the electric power consumer is generated on the feeder line.

したがって、特定電気機器が電源オンの状態となり動作を開始すると、当該動作開始に従って給電線から特定電気機器に供給される電流が高調波信号発生装置により一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断され、特徴的な高調波電流が給電線上に発生する。一方、特定電気機器が電源オフの状態のときは、高調波信号発生装置による電流裁断は行なわれず、上記の特徴的な高調波電流は給電線上に発生しない。したがって、上記の特徴的な高調波電流の有無から特定電気機器の動作状態を判定できる。   Therefore, when the specific electric device is turned on and starts operating, the current supplied from the feeder line to the specific electric device according to the start of the operation is interrupted by the harmonic signal generator at fixed time intervals at fixed time intervals. Harmonic current is generated on the feeder line. On the other hand, when the specific electrical device is in a power-off state, current cutting by the harmonic signal generator is not performed, and the characteristic harmonic current is not generated on the feeder line. Therefore, the operating state of the specific electrical device can be determined from the presence or absence of the characteristic harmonic current.

また、請求項１０記載の高調波信号発生装置は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に接続される回路を有し、特定電気機器の動作時に給電線から当該回路に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させるようにしている。   The harmonic signal generator according to claim 10 has a circuit connected in parallel with the specific electrical device to the indoor wiring circuit in the power consumer, and the power supply line connects the circuit to the circuit when the specific electrical device operates. The supplied current is interrupted by a certain time width every certain time interval, and a harmonic current having characteristics that are not found in the harmonic current generated by the electric equipment in the power consumer is generated on the feeder line. .

この場合、特定電気機器が電源オンの状態となり動作を開始すると、当該動作開始に従って給電線から特定電気機器に電流が供給されると共に特定電気機器と並列に接続された回路にも電流が供給される。当該回路に供給される電流は高調波信号発生装置により一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断され、これにより特徴的な高調波電流が給電線上に発生する。一方、特定電気機器が電源オフの状態のときは、特定電気機器と並列に接続された回路に電流は供給されず、高調波信号発生装置による電流裁断は行なわれないので、上記の特徴的な高調波電流は給電線上に発生しない。したがって、上記の特徴的な高調波電流の有無から特定電気機器の動作状態を判定できる。   In this case, when the specific electrical device is turned on and starts operating, current is supplied from the feeder to the specific electrical device according to the start of the operation, and current is also supplied to a circuit connected in parallel with the specific electrical device. The The current supplied to the circuit is interrupted by a harmonic signal generator every certain time interval, thereby generating a characteristic harmonic current on the feeder line. On the other hand, when the specific electrical device is in a power-off state, no current is supplied to the circuit connected in parallel with the specific electrical device, and current cutting by the harmonic signal generator is not performed. Harmonic current is not generated on the feeder line. Therefore, the operating state of the specific electrical device can be determined from the presence or absence of the characteristic harmonic current.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の高調波信号発生装置において、電流の遮断を行なう一定時間間隔と一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えるようにしている。請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の高調波信号発生装置において、電流の遮断を行なう一定時間間隔と一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えるようにしている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the harmonic signal generator according to the first aspect, further comprising means for adjusting one or both of a predetermined time interval and a predetermined time width for interrupting the current. The eleventh aspect of the present invention is the harmonic signal generator according to the tenth aspect, further comprising means for adjusting one or both of a predetermined time interval and a predetermined time width for interrupting the current.

したがって、交流の周期に対する電流遮断の頻度を調整して、給電線上に発生する高調波電流の次数を所望の特徴的なものに設定できる。ここで、一般の電気機器が発生する高調波電流は、奇数次のものが卓越して現れ、偶数次のものは小さく、また３次、５次、７次といった次数のものまでが支配的であり、９次、１１次、１３次といった高次の高調波電流は負荷電流に含まれる割合が頗る小さい。従って、例えば偶数次あるいは９次以上の奇数次の高調波電流を発生させるように、交流の周期に対する電流遮断の頻度を調整することで、一般の電気機器にはない特徴的な高調波電流を発生させることができる。さらに電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合に、各高調波信号発生装置における電流遮断の頻度を変えることで、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。   Therefore, the order of the harmonic current generated on the power supply line can be set to a desired characteristic by adjusting the frequency of current interruption with respect to the AC cycle. Here, the harmonic currents generated by general electrical equipment are prominent in odd order, small in even order, and dominant in orders of 3rd, 5th and 7th. Yes, high-order harmonic currents such as the 9th, 11th, and 13th orders are much smaller in the load current. Therefore, for example, by adjusting the frequency of current interruption with respect to the period of alternating current so as to generate even-order or odd-order harmonic currents of the ninth or higher order, characteristic harmonic currents that are not found in general electrical equipment can be obtained. Can be generated. Furthermore, when installing a plurality of harmonic signal generators in a power consumer, by changing the frequency of current interruption in each harmonic signal generator, each harmonic signal generator has a different harmonic current. Can be generated.

また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の高調波信号発生装置において、交流の零点に対する遮断のタイミングを調節する手段を備えるようにしている。請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１記載の高調波信号発生装置において、交流の零点に対する遮断のタイミングを調節する手段を備えるようにしている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the harmonic signal generating apparatus according to the first or second aspect, further comprising means for adjusting a timing at which the AC zero point is cut off. According to a twelfth aspect of the present invention, in the harmonic signal generator according to the tenth or eleventh aspect of the present invention, there is provided means for adjusting the timing of the interruption with respect to the AC zero point.

この場合、給電線上に発生する高調波電流の電圧に対する位相差を特徴的なものに設定できる。さらに電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合に、同じ次数の高調波電流を発生させる高調波信号発生装置があったとしても、交流の零点に対する遮断のタイミングを異ならせることで、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。   In this case, the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current generated on the feeder line can be set to a characteristic one. Furthermore, when multiple harmonic signal generators are installed in power consumers, even if there are harmonic signal generators that generate harmonic currents of the same order, the timing of interruption with respect to the zero point of alternating current can be made different. Each harmonic signal generator can generate harmonic currents having different characteristics.

また、請求項４記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for estimating an operating state of a specific electrical device, wherein the harmonic signal generating device according to any one of the first to third aspects is provided between an indoor wiring circuit in a power consumer and the specific electrical device. Install, measure the total load current and voltage near the power line inlet of the power consumer, and calculate the harmonic current and voltage phase difference of the total load current from the measured total load current and voltage. The operation state of the specific electric device is estimated based on the obtained harmonic current of the total load current and the phase difference of the harmonic current with respect to the voltage.

また、請求項５記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。   The method for estimating the operating state of the specific electrical device according to claim 5 is characterized in that the harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 is provided between the indoor wiring circuit and the specific electrical device in a power consumer. Installation, measure the total load current in the vicinity of the power customer's feeder line, find the harmonic current of the total load current from the measured total load current, and calculate the harmonic current of the calculated total load current Based on this, the operation state of the specific electrical device is estimated.

また、請求項６記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。   Moreover, the estimation method of the operation state of the specific electrical equipment according to claim 6 is the harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 between the indoor wiring circuit and the specific electrical equipment in the power consumer. Installation, measure the total load current and voltage in the vicinity of the feeder line of the power consumer, find the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current from the measured total load current and voltage, and calculate the total Based on the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the load current, the operating state of the specific electrical device is estimated.

また、請求項７記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有するようにしている。   The operation state estimation system for a specific electric device according to claim 7 is attached between an indoor wiring circuit and a specific electric device in a power consumer, and the harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 And the phase difference of the harmonic current with respect to the harmonic current of the total load current and the voltage from the total load current and voltage measured near the feeder inlet of the power consumer, and the harmonic of the calculated total load current. And a non-intrusive monitoring system that estimates an operating state of a specific electric device based on a phase difference of a harmonic current with respect to a wave current and a voltage.

また、請求項８記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。   The operation state estimation system for a specific electric device according to claim 8 is attached between an indoor wiring circuit and a specific electric device in an electric power consumer, and the harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 A means for measuring the total load current in the vicinity of the power line inlet of the power consumer, a means for obtaining a harmonic current of the total load current from the measured total load current, and a harmonic of the obtained total load current And a means for estimating the operating state of the specific electrical device based on the wave current.

また、請求項９記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。   Furthermore, the operation state estimation system for a specific electric device according to claim 9 is installed between the indoor wiring circuit and the specific electric device in a power consumer, and the harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 And means for measuring the total load current and voltage in the vicinity of the power supply line inlet of the power consumer, and means for determining a phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current from the measured total load current and voltage; And a means for estimating the operating state of the specific electrical device based on the phase difference of the obtained total load current with respect to the harmonic current voltage.

また、請求項１３記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。   The method for estimating the operating state of a specific electric device according to claim 13 is the harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12 in parallel with the specific electric device with respect to an indoor wiring circuit in a power consumer. And measure the total load current and voltage in the vicinity of the power supply line inlet of the power consumer, and the phase difference of the harmonic current from the measured total load current and voltage to the harmonic current and voltage of the total load current. And the operating state of the specific electrical device is estimated based on the harmonic current of the obtained total load current and the phase difference of the harmonic current with respect to the voltage.

また、請求項１４記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。   The method for estimating the operating state of a specific electric device according to claim 14 is the harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12 in parallel with the specific electric device with respect to an indoor wiring circuit in a power consumer. , Measure the total load current in the vicinity of the power supply line inlet of the power consumer, determine the harmonic current of the total load current from the measured total load current, and determine the harmonic current of the calculated total load current. Based on the above, the operation state of the specific electric device is estimated.

また、請求項１５記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。   The method for estimating the operating state of a specific electrical device according to claim 15 is the harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12 in parallel with the specific electrical device with respect to an indoor wiring circuit in a power consumer. And measure the total load current and voltage in the vicinity of the feeder line of the power consumer, determine the phase difference from the measured total load current and voltage to the voltage of the harmonic current of the total load current, and the obtained Based on the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current, the operating state of the specific electrical device is estimated.

また、請求項１６記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有するようにしている。   Furthermore, the operation state estimation system for a specific electric device according to claim 16 is attached in parallel with the specific electric device to an indoor wiring circuit in an electric power consumer. From the total load current and voltage measured near the power supply line inlet of the device and the power consumer, the harmonic current of the total load current and the phase difference of the harmonic current with respect to the voltage are determined, and the calculated total load current A non-intrusive monitoring system that estimates the operating state of a specific electrical device based on a harmonic current and a phase difference of the harmonic current with respect to the voltage is provided.

また、請求項１７記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。   Further, the operation state estimation system for a specific electric device according to claim 17 is attached in parallel with the specific electric device to an indoor wiring circuit in an electric power consumer. A device, a means for measuring the total load current in the vicinity of the power supply line inlet of the power consumer, a means for determining a harmonic current of the total load current from the measured total load current, and the calculated total load current And a means for estimating the operating state of the specific electrical device based on the harmonic current.

また、請求項１８記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。   Furthermore, the operation state estimation system for a specific electrical device according to claim 18 is attached in parallel to the specific electrical device to an indoor wiring circuit in a power consumer. A device, means for measuring the total load current and voltage in the vicinity of the power supply line inlet of the power consumer, means for obtaining a phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current from the measured total load current and voltage, and And a means for estimating the operating state of the specific electrical device based on the phase difference of the obtained total load current with respect to the voltage of the harmonic current.

したがって、特定電気機器の動作に伴って特徴的な高調波が給電線上に発生する。当該特徴的な高調波は、総負荷電流の高調波成分と、電圧に対する高調波電流の位相差との一方又は双方に特徴的な影響を与える。このため、電力需要家の給電線引込口付近で「総負荷電流」または「総負荷電流及び電圧」を測定し、「総負荷電流の高調波の電流」と「電圧に対する高調波の電流の位相差」との一方又は双方を求めれば、当該特徴的な高調波の有無に基づいて特定電気機器の動作状態を推定することができる。   Therefore, characteristic harmonics are generated on the feeder line with the operation of the specific electrical device. The characteristic harmonic has a characteristic influence on one or both of the harmonic component of the total load current and the phase difference of the harmonic current with respect to the voltage. Therefore, measure “total load current” or “total load current and voltage” in the vicinity of the power customer's feeder line inlet, and measure “the harmonic current of the total load current” and “the harmonic current relative to the voltage. If one or both of the “phase difference” is obtained, the operating state of the specific electrical device can be estimated based on the presence or absence of the characteristic harmonic.

また、請求項１９記載の発明は、対象となる電力需要家の居住者の安否を確認する方法であり、請求項４〜６，１３〜１５のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態の推定方法により推定された結果を、居住者の安否情報を管理する手段または居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知するようにしている。   The invention described in claim 19 is a method for confirming the safety of a resident of a target electric power consumer, and the operating state of the specific electrical device according to any one of claims 4-6, 13-15. The result estimated by the estimation method is notified to a means for managing the safety information of the resident or a predetermined information terminal corresponding to the resident.

また、請求項２０記載の発明は、対象となる電力需要家の居住者の安否を確認するシステムであり、請求項７〜９，１６〜１８のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態推定システムと、当該特定電気機器の動作状態推定システムの推定結果を、居住者の安否情報を管理する手段または居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知する通知手段とを有するようにしている。   The invention described in claim 20 is a system for confirming the safety of a resident of a target electric power consumer, and the operation state estimation of the specific electric device according to any one of claims 7-9, 16-18. And a notification means for notifying a resident's safety information or a predetermined information terminal corresponding to the resident of the estimation result of the operating state estimation system of the specific electrical device. Yes.

したがって、推定された特定電気機器の動作状態は、居住者の安否情報を管理する手段または予め定められた情報端末機に通知される。居住者の安否確認を業として行う安否確認事業者または居住者の家族や担当医師等は、安否情報管理手段または情報端末機を用いて、特定電気機器の動作頻度、動作時間、動作時間帯等から居住者が健常に生活しているか否かを判断することができる。   Therefore, the estimated operating state of the specific electrical device is notified to a means for managing the safety information of the resident or a predetermined information terminal. The safety confirmation operator who performs the safety confirmation of the resident, or the family of the resident and the doctor in charge, etc., use the safety information management means or information terminal, the operation frequency, operation time, operation time zone, etc. of the specific electrical equipment From this, it can be determined whether the resident is living healthy.

請求項１，１０記載の高調波信号発生装置によれば、簡易且つ安価な構成で、特定電気機器の動作に伴って特徴的な高調波電流を給電線上に発生させることができる。   According to the harmonic signal generator of claims 1 and 10, a characteristic harmonic current can be generated on the feeder line with the operation of the specific electric device with a simple and inexpensive configuration.

さらに、請求項２，１１記載の高調波信号発生装置によれば、特定電気機器の動作時に給電線上に卓越して現れる高調波電流の次数を所望のものに設定でき、電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合には、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。   Furthermore, according to the harmonic signal generator of claims 2 and 11, it is possible to set the order of the harmonic current that appears prominently on the feeder line during operation of the specific electrical device to a desired one, and a plurality of power consumers have a plurality of orders. When the harmonic signal generator is installed, each harmonic signal generator can generate a harmonic current having different characteristics.

さらに、請求項３，１２記載の高調波信号発生装置によれば、特定電気機器の動作時に給電線上に卓越して現れる高調波電流の電圧に対する位相差を特徴的なものに設定でき、電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合には、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。   Furthermore, according to the harmonic signal generator of claims 3 and 12, the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current that appears prominently on the power supply line during the operation of the specific electrical equipment can be set to be characteristic, When a plurality of harmonic signal generators are installed in the house, each harmonic signal generator can generate harmonic currents having different characteristics.

さらに、請求項４〜９，１３〜１８記載の特定電気機器の動作状態の推定方法およびシステムによれば、同一あるいは類似の高調波電流を発生する複数の電気機器が電力需要家内に接続されている場合であっても、特定の電気機器の動作状態を電力需要家の屋内に入らない非侵入的な方法で推定することができる。   Furthermore, according to the estimation method and system of the operation state of the specific electric device according to claims 4 to 9 and 13 to 18, a plurality of electric devices that generate the same or similar harmonic current are connected in the electric power consumer. Even in such a case, it is possible to estimate the operating state of a specific electric device by a non-intrusive method that does not enter the indoors of a power consumer.

さらに、請求項１９および２０記載の電力需要家居住者の安否確認方法およびシステムによれば、特定電気機器に高度な情報処理機能や無線通信装置等の通信機能を付加または内蔵することなく、簡易な構成で特定電気機器の動作状態を把握することができる。さらに、電力需要家の家屋内に入らない非侵入的な方法で当該電力需要家の居住者の安否を確認することができ、電気機器自体が電力需要家外部の情報処理装置と通信を行うわけではないので、電力需要家居住者に第三者から監視されている等の意識や不快感を極力もたれないように構成できる。   Furthermore, according to the safety confirmation method and system for the occupants of electric power consumers according to claims 19 and 20, the specific electric device can be simplified without adding or incorporating a communication function such as an advanced information processing function or a wireless communication device. It is possible to grasp the operating state of a specific electric device with a simple configuration. Furthermore, it is possible to confirm the safety of the resident of the electric power consumer by a non-intrusive method that does not enter the household of the electric power consumer, and the electric device itself communicates with an information processing device outside the electric power consumer. Since it is not, it can comprise so that consciousness and discomfort, such as being monitored from the third party, may not be given to an electric power consumer resident as much as possible.

以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

図１から図１４に本発明の高調波信号発生装置の第１の実施形態を示す。この高調波信号発生装置６は、電力需要家２内の特定電気機器３ｆの動作時に給電線から特定電気機器３ｆに供給される電流を、一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断して、電力需要家２内の電気機器３が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させるようにしている。尚、本実施形態での給電線とは、電柱５に架設された電線から分岐して電力需要家２に引き込まれる引込線４と、この引込線４に接続された屋内配線回路１７とを指している。   1 to 14 show a first embodiment of a harmonic signal generator of the present invention. This harmonic signal generator 6 cuts off the current supplied from the feeder line to the specific electrical device 3f during the operation of the specific electrical device 3f in the power consumer 2 at regular time intervals at regular time intervals. A harmonic current having characteristics that are not present in the harmonic current generated by the electrical equipment 3 in the house 2 is generated on the feeder line. In addition, the feed line in this embodiment refers to the lead-in wire 4 branched from the electric wire installed in the utility pole 5 and drawn into the electric power consumer 2, and the indoor wiring circuit 17 connected to this lead-in wire 4. .

この高調波信号発生装置６は、例えば、オン信号が入力される間は屋内配線回路１７から供給される電流を特定電気機器３ｆへと通す一方、オフ信号が入力される間は屋内配線回路１７から特定電気機器３ｆへ流れる電流を遮断する電流裁断回路６１と、電流裁断回路６１に対して予め設定された一定時間幅のオン信号と予め設定された一定時間幅のオフ信号とを交互に入力するパルス発振器６２と、屋内配線回路１７から供給される交流を全波整流し、当該全波整流した電流を電流裁断回路６１および特定電気機器３ｆへと流す全波整流回路６３と、屋内配線回路１７から供給される交流の零点を検出する零点検出回路６４と、零点検出回路６４で検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで、パルス発振器６２に対してパルス開始指令を出す位相調整回路６５とを備えている。   For example, the harmonic signal generator 6 passes the current supplied from the indoor wiring circuit 17 to the specific electrical device 3f while the ON signal is input, while the indoor wiring circuit 17 while the OFF signal is input. The current cutting circuit 61 that cuts off the current flowing from the electric device 3f to the specific electrical device 3f, and an ON signal having a preset fixed time width and an OFF signal having a predetermined fixed time width are alternately input to the current cutting circuit 61. Pulse generator 62, full-wave rectification of alternating current supplied from the indoor wiring circuit 17, and full-wave rectification circuit 63 for flowing the full-wave rectified current to the current cutting circuit 61 and the specific electrical equipment 3f, and an indoor wiring circuit The zero point detection circuit 64 for detecting the zero point of the alternating current supplied from 17, and the pulse generator 62 with a pulse at a preset timing with respect to the alternating current zero point detected by the zero point detection circuit 64. And a phase adjustment circuit 65 issues a start command.

電流裁断回路６１には、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を利用している。ＦＥＴのゲートをパルス発振器６２に電気的に接続して、ゲートに印加されるパルス発振器６２からのパルス電圧に基づいてＦＥＴが特定電気機器３ｆへの電流の通過と遮断を交互に繰り返すようにしている。この場合、ＦＥＴのゲートに印加されるパルス電圧がオン信号およびオフ信号を形成する。   For the current cutting circuit 61, for example, an FET (field effect transistor) is used. The gate of the FET is electrically connected to the pulse oscillator 62 so that the FET alternately repeats the passage of the current to the specific electrical device 3f and the interruption based on the pulse voltage from the pulse oscillator 62 applied to the gate. Yes. In this case, the pulse voltage applied to the gate of the FET forms an on signal and an off signal.

パルス発振器６２には、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）を利用している。このパルス発振器６２としてのＭＰＵには、ＦＥＴのゲートに印加するパルス電圧のパルス幅、すなわちオン信号を電流裁断回路６１に入力し続ける時間の幅（以下、オン時間幅と呼ぶ。）と、オフ信号を電流裁断回路６１に入力し続ける時間の幅（以下、オフ時間幅と呼ぶ。）とが予め設定されている。さらにパルス発振器６２には、設定されたオン時間幅とオフ時間幅の一方または双方を変更したり調節できるスイッチ等のパルス幅調整手段６６を設けるようにしている。例えば本実施形態ではオン時間幅とオフ時間幅とを等しく同じとし、パルス幅調整手段６６により、オン時間幅とオフ時間幅を任意の同値に設定できるものとしている。尚、全波整流回路６３には、例えば４つの整流用ダイオードを菱形に組んだ周知のブリッジ形全波整流回路６３を利用している。   For the pulse oscillator 62, for example, an MPU (Micro Processing Unit) is used. The MPU as the pulse oscillator 62 has a pulse width of a pulse voltage applied to the gate of the FET, that is, a width of time during which an ON signal is continuously input to the current cutting circuit 61 (hereinafter referred to as an ON time width), and an OFF state. The width of time during which a signal is continuously input to the current cutting circuit 61 (hereinafter referred to as an off time width) is set in advance. Further, the pulse oscillator 62 is provided with pulse width adjusting means 66 such as a switch capable of changing or adjusting one or both of the set on time width and off time width. For example, in the present embodiment, the ON time width and the OFF time width are set equal to each other, and the ON time width and the OFF time width can be set to arbitrary values by the pulse width adjusting unit 66. For the full-wave rectifier circuit 63, for example, a known bridge-type full-wave rectifier circuit 63 in which four rectifier diodes are assembled in a diamond shape is used.

交流零点検出回路６４には、例えば屋内配線回路１７から供給される交流により発光するＬＥＤ（発光ダイオード）と、このＬＥＤの発光を受光して電気信号に変換するフォトダイオードとで構成されるフォトカプラを利用している。交流零点ではＬＥＤの発光が止まるので、当該発光停止に起因するフォトダイオードからの出力信号の変化から、交流零点を検出するようにしている。尚、フォトカプラで検出される交流零点には時間誤差が含まれる場合があるため、当該時間誤差を補正する回路を交流零点検出回路６４に含めることが好ましい。   The AC zero point detection circuit 64 includes, for example, a photocoupler that includes an LED (light emitting diode) that emits light by alternating current supplied from the indoor wiring circuit 17 and a photodiode that receives light emitted from the LED and converts it into an electrical signal. Is used. Since the light emission of the LED stops at the AC zero point, the AC zero point is detected from the change in the output signal from the photodiode due to the light emission stop. Since the AC zero point detected by the photocoupler may include a time error, it is preferable that the AC zero point detection circuit 64 includes a circuit for correcting the time error.

ここで、パルス発振器６２が電流裁断回路６１に対してパルス電圧の印加を開始する時点での屋内配線回路１７から供給される交流すなわち正弦波電流の位相を、裁断開始位相と呼ぶ。位相調整回路６５は、この裁断開始位相を調整する機能を有する。位相調整回路６５は、例えば交流零点検出回路６４から入力される交流零点の検出信号に基づいて交流零点の時刻を認識し、裁断開始位相が設定された値となるタイミングで、パルス発振器６２に対しパルス電圧印加の開始指令を出す処理を実行する。例えば設定された裁断開始位相が０°であれば、位相調整回路６５は、交流零点の時刻と同時にパルス電圧印加の開始指令を出す。また、裁断開始位相が０°以外の値に設定されていれば、位相調整回路６５は、設定された裁断開始位相に応じた時間だけ交流零点の時刻から遅らせて、パルス電圧印加の開始指令を出す。尚、例えばソフトウェアによってパルス発振器６２として機能するＭＰＵに上記処理を実行させ、ＭＰＵがパルス発振器６２としての機能と位相調整回路６５としての機能を兼ね備えるようにしても良い。この位相調整回路６５には、設定された裁断開始位相を変更したり調節できるスイッチ等の位相設定手段６７を設けるようにしている。   Here, the phase of the alternating current, that is, the sine wave current supplied from the indoor wiring circuit 17 when the pulse oscillator 62 starts applying the pulse voltage to the current cutting circuit 61 is referred to as a cutting start phase. The phase adjustment circuit 65 has a function of adjusting the cutting start phase. The phase adjustment circuit 65 recognizes the time of the AC zero point based on the detection signal of the AC zero point input from the AC zero point detection circuit 64, for example, and at the timing when the cutting start phase becomes the set value, A process for issuing a pulse voltage application start command is executed. For example, if the set cutting start phase is 0 °, the phase adjustment circuit 65 issues a pulse voltage application start command simultaneously with the time of the AC zero point. If the cutting start phase is set to a value other than 0 °, the phase adjustment circuit 65 delays the AC zero point time by a time corresponding to the set cutting start phase, and issues a pulse voltage application start command. put out. For example, the MPU that functions as the pulse oscillator 62 may be executed by software so that the MPU has both the function as the pulse oscillator 62 and the function as the phase adjustment circuit 65. The phase adjustment circuit 65 is provided with phase setting means 67 such as a switch that can change or adjust the set cutting start phase.

また、高調波信号発生装置６は、特定電気機器３ｆの電流取込部に電気的に接続するインターフェースと、屋内配線回路１７の電流供給部に電気的に接続するインターフェースとを有して構成される。ここで、特定電気機器３ｆの電流取込部とは、例えば電源プラグ或いは電源プラグに相当する部分であり、屋内配線回路１７の電流供給部とは、例えばコンセント或いはコンセントに相当する部分である。この場合、高調波信号発生装置６を特定電気機器３ｆや屋内配線回路１７に組み込む必要はなく、既存の特定電気機器３ｆと既存の屋内配線回路１７との間に高調波信号発生装置６を簡単に取り付けることができる。   In addition, the harmonic signal generator 6 includes an interface that is electrically connected to the current capturing part of the specific electrical device 3f and an interface that is electrically connected to the current supply part of the indoor wiring circuit 17. The Here, the current take-in part of the specific electrical equipment 3f is, for example, a part corresponding to a power plug or a power plug, and the current supply part of the indoor wiring circuit 17 is, for example, a part corresponding to an outlet or an outlet. In this case, it is not necessary to incorporate the harmonic signal generator 6 into the specific electrical equipment 3f or the indoor wiring circuit 17, and the harmonic signal generation apparatus 6 can be easily installed between the existing specific electrical equipment 3f and the existing indoor wiring circuit 17. Can be attached to.

ここで、図１に示す回路例では、全波整流回路６３の後段に特定電気機器３ｆを接続しているので、特定電気機器３ｆに印加される電圧は脈流すなわち直流成分に交流成分が重畳したものとなる。このため、通常の交流用の電気機器を特定電気機器３ｆとして図１の高調波信号発生装置６に接続すると正常に動作しない。従って、図１に示す回路例では、交流、直流に関係なく動作する純粋な抵抗機器、例えば、白熱電球や電気ヒータ等のみしか特定電気機器３ｆとして使用できない。但し、電気ヒータでもサイリスタ等の電子制御回路が付属しているものは正常に動作しないので、特定電気機器３ｆとして使用できない。また、図１に示す回路例では、特定電気機器３ｆに供給される電流を裁断するので、例えばオン時間幅とオフ時間幅を同じとする場合、特定電気機器３ｆに供給される電流は半分となり、さらに特定電気機器３ｆと電流裁断回路６１とが直列に接続されているので、特定電気機器３ｆにかかる電圧も電流裁断回路６１にかかる電圧分だけ減り、特定電気機器３ｆに供給される電力は高調波信号発生装置６が無い場合の半分以下となる。このため、例えば特定電気機器３ｆとして白熱電球を用いる場合、４０Ｗの白熱電球と同じ程度の明るさを得るためには１００Ｗ程度の白熱電球を用いる必要がある。そこで例えば本実施形態では、１００Ｖ，１００Ｗの白熱電球を特定電気機器３ｆとし、この白熱電球３ｆと、ＡＣ１００Ｖ、５０Ｈｚの交流電源である屋内配線回路１７との間に、高調波信号発生装置６を取り付けている。   Here, in the circuit example shown in FIG. 1, since the specific electrical device 3f is connected to the subsequent stage of the full-wave rectifier circuit 63, the voltage applied to the specific electrical device 3f is a pulsating current, that is, an alternating current component is superimposed on a direct current component. Will be. For this reason, if a normal AC electrical device is connected to the harmonic signal generator 6 of FIG. 1 as the specific electrical device 3f, it does not operate normally. Therefore, in the circuit example shown in FIG. 1, only a pure resistance device that operates regardless of alternating current or direct current, for example, an incandescent bulb or an electric heater, can be used as the specific electrical device 3f. However, an electric heater attached with an electronic control circuit such as a thyristor does not operate normally and cannot be used as the specific electric device 3f. Further, in the circuit example shown in FIG. 1, the current supplied to the specific electrical device 3f is cut, so that, for example, when the on time width and the off time width are the same, the current supplied to the specific electrical device 3f is halved. Furthermore, since the specific electrical device 3f and the current cutting circuit 61 are connected in series, the voltage applied to the specific electrical device 3f is also reduced by the voltage applied to the current cutting circuit 61, and the power supplied to the specific electrical device 3f is This is less than half of the case where the harmonic signal generator 6 is not provided. For this reason, for example, when using an incandescent bulb as the specific electric device 3f, it is necessary to use an incandescent bulb of about 100 W in order to obtain the same brightness as the 40 W incandescent bulb. Therefore, for example, in this embodiment, a 100 V, 100 W incandescent light bulb is used as the specific electric device 3 f, and the harmonic signal generator 6 is connected between the incandescent light bulb 3 f and the indoor wiring circuit 17 that is an AC power supply of AC 100 V, 50 Hz. It is attached.

この高調波信号発生装置６は、例えば特定電気機器３ｆをオン・オフするためのスイッチ１８に対するオン側の操作によって動作を開始し、次のように動作する。即ち、特定電気機器３ｆを動作させるべく屋内配線回路１７から供給される交流は、全波整流回路６３により全波整流されて電流裁断回路６１を介して特定電気機器３ｆへと送られる。同時に、屋内配線回路１７から供給される交流の零点が零点検出回路６４により検出され、当該検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで位相調整回路６５よりパルス発振器６２に対してパルス開始指令が出される。当該指令によりパルス発振器６２は電流裁断回路６１としてのＦＥＴにオン信号およびオフ信号としてのパルス電圧を印加する。パルス電圧の印加により電流裁断回路６１は特定電気機器３ｆへの電流の通過と遮断を交互に繰り返す。   The harmonic signal generator 6 starts operation by, for example, an on-side operation on the switch 18 for turning on / off the specific electrical device 3f, and operates as follows. That is, the alternating current supplied from the indoor wiring circuit 17 to operate the specific electrical device 3 f is full-wave rectified by the full-wave rectification circuit 63 and sent to the specific electrical device 3 f via the current cutting circuit 61. At the same time, the zero point of the alternating current supplied from the indoor wiring circuit 17 is detected by the zero point detection circuit 64, and a pulse start command is issued from the phase adjustment circuit 65 to the pulse oscillator 62 at a preset timing with respect to the detected alternating current zero point. Is issued. In response to the command, the pulse oscillator 62 applies a pulse voltage as an ON signal and an OFF signal to the FET as the current cutting circuit 61. By applying the pulse voltage, the current cutting circuit 61 alternately repeats the passage and interruption of the current to the specific electrical device 3f.

ここで、交流すなわち正弦波電流の周期をＴとし、この周期Ｔの中にｎ個のオン時間幅とオフ時間幅とが含まれるとき、ｎを１周期あたりの裁断数と呼ぶ。交流の周波数が５０Ｈｚである本実施形態の場合、周期Ｔは２０ミリ秒となり、オン時間幅およびオフ時間幅はＴ／２ｎ＝２０／２ｎミリ秒となる。予め設定するオン時間幅とオフ時間幅の値の選択により、或いはパルス幅調整手段６６を用いたオン時間幅およびオフ時間幅の値の調整により、１周期あたりの裁断数ｎを所望のものに設定できる。図２は、裁断開始位相を０°に設定し、１周期あたりの裁断数ｎを５に設定して、白熱電球３ｆに流れる電流を高調波信号発生装置６により裁断した例を示す。図２中の符号Ｘがオン時間幅を示し、符号Ｙがオフ時間幅を示している。   Here, when the period of alternating current, that is, a sine wave current is T, and n ON time widths and OFF time widths are included in the period T, n is referred to as the number of cuts per period. In the case of the present embodiment where the AC frequency is 50 Hz, the period T is 20 milliseconds, and the on time width and the off time width are T / 2n = 20 / 2n milliseconds. By selecting values for the on-time width and off-time width that are set in advance, or by adjusting the values of the on-time width and the off-time width using the pulse width adjusting means 66, the number n of cuts per cycle can be set as desired. Can be set. FIG. 2 shows an example in which the cutting start phase is set to 0 °, the cutting number n per cycle is set to 5, and the current flowing through the incandescent lamp 3f is cut by the harmonic signal generator 6. The code | symbol X in FIG. 2 shows the ON time width, and the code | symbol Y has shown the OFF time width.

また、図３〜図６は、裁断開始位相を０°として１周期あたりの裁断数ｎを９，１０，１１，１２とした場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示している。尚、図３はｎ＝９、図４はｎ＝１０、図５はｎ＝１１、図６はｎ＝１２の場合をそれぞれ示す。図３〜図６のいずれの場合も、１次電流即ち基本波電流が０．５Ａｒｍｓ程度と突出して大きいのに加え、（ｎ−１）次と（ｎ＋１）次に０．３Ａｒｍｓ程度の卓越した高調波電流が現れており、他の次数における電流は１次、（ｎ−１）次、（ｎ＋１）次と比較して頗る小さいことがわかる。以下、本明細書では、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルのうち、（ｎ−１）次、（ｎ＋１）次のスペクトルを特徴スペクトルと呼ぶ。   3 to 6 show frequency spectra of currents generated on the feeder line when the cutting start phase is 0 ° and the number n of cuttings per cycle is 9, 10, 11, 12. FIG. 3 shows a case where n = 9, FIG. 4 shows a case where n = 10, FIG. 5 shows a case where n = 11, and FIG. 6 shows a case where n = 12. In any of the cases of FIGS. 3 to 6, the primary current, that is, the fundamental wave current is prominently large, about 0.5 Arms, and (n−1) and (n + 1) next are excellent about 0.3 Arms. A harmonic current appears, and it can be seen that currents in other orders are much smaller than those of the first order, the (n−1) th order, and the (n + 1) th order. Hereinafter, in the present specification, of the frequency spectrum of the current generated on the feeder line, the (n−1) -th order and (n + 1) -th order spectra are referred to as feature spectra.

一般の電気機器３が発生する高調波電流は、奇数次のものが卓越して現れ、偶数次のものは小さく、また３次、５次、７次といった次数のものまでが支配的であり、９次、１１次、１３次といった高次の高調波電流は負荷電流に含まれる割合が頗る小さい。従って、１周期あたりの裁断数ｎを適宜選択することによって、特徴スペクトルを偶数次あるいは９次以上の奇数次に合致させることができ、電力需要家２内の電気機器３が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を、高調波信号発生装置６により給電線上に発生させることができる。更に、電力需要家２内に複数の高調波信号発生装置６を設置する場合でも、例えばパルス幅調整手段６６によりオン時間幅およびオフ時間幅の値を調整して、各高調波信号発生装置６の１周期あたりの裁断数ｎを変えることによって、複数の高調波信号発生装置６にそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生させることができる。   As for the harmonic current generated by the general electric equipment 3, odd-numbered ones are prominent, even-order ones are small, and the third-order, fifth-order, and seventh-order orders are dominant. Higher-order harmonic currents such as the 9th, 11th, and 13th orders are much smaller in the load current. Therefore, by appropriately selecting the number of cuts n per cycle, the characteristic spectrum can be matched to the even order or the odd order of the 9th order or higher, and the harmonic current generated by the electrical equipment 3 in the power consumer 2 Harmonic currents having characteristics that are not present can be generated on the feeder line by the harmonic signal generator 6. Further, even when a plurality of harmonic signal generators 6 are installed in the electric power consumer 2, for example, the values of the on-time width and the off-time width are adjusted by the pulse width adjusting means 66, so that each harmonic signal generator 6 By changing the number of cuts n per cycle, harmonic currents having different characteristics can be generated in the plurality of harmonic signal generators 6.

また、図７〜図１０は、１周期あたりの裁断数ｎを１２とし、裁断開始位相を０°，６°，１４°，２５°として、白熱電球３ｆに流れる電流を高調波信号発生装置６により裁断した例を示す。この場合、ｎ＝１２であるため、１１次と１３次の高調波電流が特徴スペクトルとなる。尚、図７は裁断開始位相＝０°、図８は裁断開始位相＝６°、図９は裁断開始位相＝１４°、図１０は裁断開始位相＝２５°の場合をそれぞれ示す。また、図１１は、図７〜図１０の条件において、給電線上に発生する１１次と１３次の高調波電流の実効値と、基本波電圧に対する１１次と１３次の高調波電流の位相差θとの関係を示している。尚、図１１の横軸は電流実効値×ｓｉｎθを示し、縦軸は電流実効値×ｃｏｓθを示している。また、図１１中の「◆」点は裁断開始位相０°、「■」点は裁断開始位相６°、「▲」点は裁断開始位相１４°、「×」点は裁断開始位相２５°の条件を示し、符号Ａで指し示す点が１１次の高調波電流の値を示し、符号Ｂで指し示す点が１３次の高調波電流の値を示す。   7 to 10, the number n of cuts per cycle is set to 12, the cutting start phase is set to 0 °, 6 °, 14 °, and 25 °, and the current flowing through the incandescent lamp 3f is converted into the harmonic signal generator 6. An example of cutting is shown below. In this case, since n = 12, the 11th and 13th harmonic currents are characteristic spectra. 7 shows the cutting start phase = 0 °, FIG. 8 shows the cutting start phase = 6 °, FIG. 9 shows the cutting start phase = 14 °, and FIG. 10 shows the cutting start phase = 25 °. Further, FIG. 11 shows the effective values of the 11th and 13th harmonic currents generated on the power supply line and the phase difference between the 11th and 13th harmonic currents with respect to the fundamental voltage under the conditions of FIGS. The relationship with θ is shown. Note that the horizontal axis of FIG. 11 represents current effective value × sin θ, and the vertical axis represents current effective value × cos θ. Further, in FIG. 11, the “♦” point is the cutting start phase 0 °, the “■” point is the cutting start phase 6 °, the “▲” point is the cutting start phase 14 °, and the “x” point is the cutting start phase 25 °. The point which shows conditions, the point pointed by the code | symbol A shows the 11th-order harmonic current value, and the point pointed by the code | symbol B shows the value of 13th-order harmonic current.

図１１から、１周期あたりの裁断数ｎが同じ場合、特徴スペクトルの値すなわち１１次と１３次の高調波電流の実効値の大きさに変化はないが、裁断開始位相が異なるのに応じて、基本波電圧に対する特徴スペクトルである高調波電流の位相差θが異なってくることがわかる。従って、裁断開始位相を適宜選択することによって、基本波電圧に対する位相差θに他に無い特徴を有する高調波電流を、給電線上に発生させることができる。さらに電力需要家２内に複数の高調波信号発生装置６を設置する場合に、１周期あたりの裁断数ｎが同じ高調波信号発生装置６が二つ以上あったとしても、例えば位相設定手段６７により、ｎが同じ高調波信号発生装置６の裁断開始位相をそれぞれ異ならせることで、複数の高調波信号発生装置６にそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生させることができる。   From FIG. 11, when the number of cuttings per cycle n is the same, the value of the characteristic spectrum, that is, the effective value of the 11th and 13th harmonic currents does not change, but the cutting start phase is different. It can be seen that the phase difference θ of the harmonic current, which is a characteristic spectrum with respect to the fundamental wave voltage, is different. Therefore, by appropriately selecting the cutting start phase, it is possible to generate a harmonic current having characteristics that are unique to the phase difference θ with respect to the fundamental voltage on the feeder line. Further, when a plurality of harmonic signal generators 6 are installed in the electric power consumer 2, even if there are two or more harmonic signal generators 6 having the same number n of cuts per cycle, for example, the phase setting means 67 Thus, the harmonic currents having different characteristics can be generated in the plurality of harmonic signal generators 6 by changing the cutting start phases of the harmonic signal generators 6 having the same n.

次に、上記の高調波信号発生装置６を利用した電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムについて説明する。   Next, a safety confirmation method and system for a power consumer resident using the above harmonic signal generator 6 will be described.

図１２〜図１４に本発明の安否確認方法及びシステムの実施の一形態を示す。この安否確認方法は、対象となる電力需要家２の居住者の安否を確認する方法であり、電力需要家２内の屋内配線回路１７と特定電気機器３ｆとの間に高調波信号発生装置６を取り付け、電力需要家２の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器３ｆの動作状態を推定し、当該推定結果を、居住者の安否情報を管理する手段または居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知するようにしている。   12 to 14 show an embodiment of the safety confirmation method and system of the present invention. This safety confirmation method is a method for confirming the safety of a resident of a target electric power consumer 2, and the harmonic signal generator 6 between the indoor wiring circuit 17 in the electric power consumer 2 and the specific electrical equipment 3 f. And measure the total load current and voltage in the vicinity of the feeder inlet of the power consumer 2, and determine the harmonic current relative to the total load current and voltage from the measured total load current and voltage. The phase difference is obtained, the operating state of the specific electrical device 3f is estimated based on the phase difference of the harmonic current with respect to the obtained harmonic current and voltage of the total load current, and the estimation result is obtained from the resident safety information. This is notified to a predetermined information terminal corresponding to the means for managing the information or the resident.

上記の安否確認方法は、電力需要家居住者の安否確認システムとして装置化される。この安否確認システムは、電力需要家２内の屋内配線回路１７と特定電気機器３ｆとの間に取り付けられる高調波信号発生装置６と、電力需要家２の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器３ｆの動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステム１と、居住者の安否情報を管理する手段１５または居住者に対応する予め定められた情報端末機１６に非侵入型モニタリングシステム１の推定結果を通知する通知手段１４とを備えている。   The safety confirmation method is implemented as a safety confirmation system for electric power consumer residents. This safety confirmation system includes a harmonic signal generator 6 installed between the indoor wiring circuit 17 in the electric power consumer 2 and the specific electric equipment 3f, and the total load measured in the vicinity of the feeder line inlet of the electric power consumer 2. From the current and voltage, find the phase difference of the harmonic current to the harmonic current and voltage of the total load current, and based on the phase difference of the harmonic current to the harmonic current and voltage of the obtained total load current The non-intrusive monitoring system 1 for estimating the operating state of the specific electrical equipment 3f and the non-intrusive monitoring system 1 to the means 15 for managing the safety information of the resident or a predetermined information terminal 16 corresponding to the resident Notification means 14 for notifying the estimation result.

本実施形態では、安否確認システムの対象となる電力需要家２の居住者を対象者と呼ぶ。対象者は例えば独居高齢者すなわち一人暮らしの老人や身体障害者等であり、本発明の安否確認システムにより、対象者の家族や担当医師等は対象者が健常に生活しているか否かを遠隔から確認することができる。   In this embodiment, the resident of the electric power consumer 2 who is the target of the safety confirmation system is called a target person. The target person is, for example, an elderly person living alone, that is, an elderly person who is living alone, a disabled person, etc., and by using the safety confirmation system of the present invention, the target person's family, the doctor in charge, etc. can remotely determine whether or not the target person is living healthy Can be confirmed.

高調波信号発生装置６を安否確認システムに利用する場合、特定電気機器３ｆは、例えば対象者の生活行動と密接に結びついて使用される電気機器３であって、当該電気機器３の動作頻度、動作時間、動作時間帯等から対象者が健常に生活しているか否かを推測できるものが好ましい。例えば本実施形態では、説明を簡単にするため、対象者の電力需要家２内の屋内配線回路１７すなわち給電線下流には、電気機器３として、テレビジョン受像機３ａ、冷蔵庫３ｂ、インバータエアコンデショナー３ｃ、蛍光灯３ｄ、白熱電球３ｅからなる居間照明機器、白熱電球からなるトイレ照明機器のみが接続されているものとし、白熱電球からなるトイレ照明機器を特定電気機器３ｆとしている。尚、対象者の電力需要家２内の屋内配線回路１７に接続されている電気機器３は、本実施形態に例示したものに限定されないのは勿論である。また、本実施形態では、特定電気機器３ｆは白熱電球からなるトイレ照明機器のみの例について説明するが、特定電気機器３ｆは必ずしも単数に限らず複数あっても良い。   When the harmonic signal generator 6 is used in a safety confirmation system, the specific electrical device 3f is, for example, an electrical device 3 that is used in close connection with the living behavior of the subject person, and the operation frequency of the electrical device 3, It is preferable to be able to infer whether or not the subject is living healthy from the operating time, the operating time zone, and the like. For example, in the present embodiment, in order to simplify the explanation, the television receiver 3a, the refrigerator 3b, the inverter air conditioner are provided as the electrical equipment 3 in the indoor wiring circuit 17 in the power consumer 2 of the target person, that is, downstream of the feeder line. Only a living room lighting device composed of 3c, a fluorescent lamp 3d and an incandescent light bulb 3e, and a toilet lighting device composed of an incandescent light bulb are connected, and a toilet lighting device composed of an incandescent light bulb is designated as the specific electric device 3f. Of course, the electric equipment 3 connected to the indoor wiring circuit 17 in the electric power consumer 2 of the target person is not limited to the one exemplified in this embodiment. In the present embodiment, an example in which the specific electrical device 3f is only a toilet lighting device made of an incandescent bulb will be described. However, the specific electrical device 3f is not necessarily limited to a single electrical device, but may be a plurality.

非侵入型モニタリングシステム１として、例えば本実施形態では、特開２０００−２９２４６５号等に開示された既存の電気機器３モニタリングシステムを採用している。この非侵入型モニタリングシステム１によれば、電力需要家２において設置されている電気機器３が発生する基本波並びに高調波の電流とそれらの電圧に対する位相のパターンに着目し、ニューラルネットワーク等のパターン認識手法を応用することにより、給電線引込口付近での総負荷電流と電圧の測定結果からインバータ機器を含む複数の電気機器３の個別の動作状態を推定することができる。   As the non-intrusive monitoring system 1, for example, in the present embodiment, an existing electrical equipment 3 monitoring system disclosed in JP 2000-292465 A or the like is employed. According to this non-intrusive monitoring system 1, paying attention to the fundamental wave and the harmonic current generated by the electric equipment 3 installed in the electric power consumer 2 and the phase pattern with respect to those voltages, the pattern of the neural network or the like By applying the recognition method, it is possible to estimate individual operation states of the plurality of electric devices 3 including the inverter device from the measurement result of the total load current and the voltage near the feeder inlet.

ここで、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器は、その動作頻度、動作時間、動作時間帯等から対象者が健常に生活しているか否かを推測できる利点があるが、他の電気機器３と比較して消費電力が小さく、しかも高調波をあまり出さないために、非侵入型モニタリングシステム１のみでは、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器の動作状態を精度良く識別することは困難である。また、例えば本実施形態では電力需要家２内に白熱電球が３ｅ，３ｆと２つあるが、このように同一種の電気機器３が複数ある場合にこれらの中から特定の電気機器３の動作状態のみを識別すること、本実施形態においては白熱電球３ｆの動作状態のみを識別することは、非侵入型モニタリングシステム１のみでは困難である。そこで、本発明では高調波信号発生装置６を用いることで、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器の動作状態を確実に識別できるようにしている。   Here, the toilet lighting device including the incandescent bulb 3f has an advantage that it can be estimated whether or not the subject is living healthy from the operation frequency, the operation time, the operation time zone, and the like. In comparison, since the power consumption is small and harmonics are not generated so much, it is difficult for the non-intrusive monitoring system 1 alone to accurately identify the operation state of the toilet lighting device including the incandescent lamp 3f. Further, for example, in the present embodiment, there are two incandescent lamps 3e and 3f in the electric power consumer 2, but when there are a plurality of electric devices 3 of the same type in this way, the operation of a specific electric device 3 is selected from these. It is difficult for only the non-intrusive monitoring system 1 to identify only the state, and to identify only the operating state of the incandescent bulb 3f in the present embodiment. Therefore, in the present invention, the harmonic signal generator 6 is used so that the operating state of the toilet lighting device including the incandescent bulb 3f can be reliably identified.

また、本実施形態の非侵入型モニタリングシステム１によれば、特定電気機器３ｆの動作状態の推定のみならず、電力需要家２内の特定電気機器３ｆ以外の電気機器３の個別の動作状態をも推定することができる。例えば、テレビジョン受像機３ａもまた、その動作頻度、動作時間、動作時間帯等から対象者が健常に生活しているか否かを推測できるものである。例えば本実施形態では、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器の動作情報に加えて、テレビジョン受像機３ａの動作情報をも得るようにしている。以下、本実施形態では、対象者の安否確認の判断対象となる特定電気機器３ｆを含む電気機器３を対象電気機器と呼ぶ。   Further, according to the non-intrusive monitoring system 1 of the present embodiment, not only the estimation of the operation state of the specific electric device 3f but also the individual operation states of the electric devices 3 other than the specific electric device 3f in the power consumer 2 are obtained. Can also be estimated. For example, the television receiver 3a can also infer whether or not the subject is living normally from the operation frequency, operation time, operation time zone, and the like. For example, in this embodiment, in addition to the operation information of the toilet lighting device including the incandescent bulb 3f, the operation information of the television receiver 3a is also obtained. Hereinafter, in the present embodiment, the electric device 3 including the specific electric device 3f that is a determination target of the safety confirmation of the target person is referred to as a target electric device.

この非侵入型モニタリングシステム１は、基本的には、測定センサーと、測定センサーで検出した測定データから基本波並びに高調波の電流とそれらの電圧に対する位相に関するデータを取り出すデータ抽出手段１２と、データ抽出手段１２からの前述のデータを基に当該電力需要家２が使用している電気機器３の動作状態を推定するパターン認識手段、例えばニューラルネットワーク１３とからなる。   This non-intrusive monitoring system 1 basically includes a measurement sensor, data extraction means 12 for extracting data on fundamental currents and harmonic currents and phases with respect to their voltages from measurement data detected by the measurement sensors, It comprises pattern recognition means, for example, a neural network 13, for estimating the operating state of the electric equipment 3 used by the electric power consumer 2 based on the aforementioned data from the extraction means 12.

ここで、上述した測定センサーは、電力需要家２の引込線４の引込口の付近に一箇所に設置している。このように測定センサーを引込口の付近に一箇所に設置する構成としたことにより、非侵入的なシステムとすることができる。この測定センサーは、具体的には図１３に示すように、例えば引込口の付近の引込線４に電気的に並列接続されている計器用変成器すなわちＰＴ１１１ａ，１１１ｂと、同付近の引込線４に直列接続された計器用変流器すなわちＣＴ１１２ａ，１１２ｂとからなる。さらに具体的に説明すれば、前記ＰＴ１１１ａ，１１１ｂの一次側は、引込線４の電圧波形を測定できるように引込線４に並列に接続されている。ＣＴ１１２ａ，１１２ｂの一次側は、引込線４の電流波形を測定できるように引込線４に直列に接続されている。これらＰＴ１１１ａ，１１１ｂとＣＴ１１２ａ，１１２ｂの各二次側は、データ抽出手段１２の入力端子に接続されている。   Here, the measurement sensor mentioned above is installed in one place in the vicinity of the service entrance of the service line 4 of the electric power consumer 2. Thus, by setting it as the structure which installs the measurement sensor in the vicinity of the inlet, it can be set as a non-intrusive system. Specifically, as shown in FIG. 13, this measurement sensor is connected in series to, for example, an instrument transformer, that is, PTs 111a and 111b, which are electrically connected in parallel to the service line 4 near the service port, and the service line 4 in the vicinity. It consists of connected instrument current transformers, ie, CTs 112a and 112b. More specifically, the primary sides of the PTs 111a and 111b are connected in parallel to the lead-in line 4 so that the voltage waveform of the lead-in line 4 can be measured. The primary sides of the CTs 112 a and 112 b are connected in series to the lead-in line 4 so that the current waveform of the lead-in line 4 can be measured. The secondary sides of these PTs 111 a and 111 b and CTs 112 a and 112 b are connected to the input terminal of the data extraction means 12.

上述したデータ抽出手段１２は、前記測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂで検出した測定データから基本波並びに高調波の電流に関するデータと、電圧に対する基本波と高調波の電流の位相に関するデータとを取り出すことができる。このデータ抽出手段１２からの基本波並びに高調波の電流に関するデータと、電圧に対する基本波の電流すなわち基本波電流と高調波の電流すなわち高調波電流の位相に関するデータとが、上述したパターン認識手段の１つとしてのニューラルネットワーク１３に与えられる。   The data extraction means 12 described above includes data relating to the fundamental and harmonic currents from the measurement data detected by the PTs 111a and 111b and CTs 112a and 112b, and data relating to the phases of the fundamental and harmonic currents relative to the voltage. And can be taken out. The data regarding the fundamental wave and the harmonic current from the data extracting means 12 and the current of the fundamental wave with respect to the voltage, that is, the data of the fundamental current and the phase of the harmonic current, that is, the harmonic current are This is given to the neural network 13 as one.

上述したニューラルネットワーク１３は、人間の脳の神経細胞を模倣した情報処理システムであり、いくつかのニューロンがシナプスと呼ばれる媒体を介して相互に結合して情報を交換しながら情報処理を行うようにした並列分散処理システムのことである。このニューラルネットワーク１３は、当該電力需要家２が使用しているインバータ機器を含む電気機器３の動作状態を推定する推定手段１３１を備えている。   The neural network 13 described above is an information processing system that imitates human brain nerve cells, and several neurons are connected to each other via a medium called a synapse so as to perform information processing while exchanging information. It is a parallel distributed processing system. The neural network 13 includes an estimation unit 131 that estimates an operation state of the electric device 3 including the inverter device used by the power consumer 2.

この推定手段１３１には、まず、教師データを与えておく。この教師データとは、複数の電気機器３の種々の組み合わせと、それらの電気機器３の種々の動作状態の組み合わせについて、あらかじめ測定したいくつかの基本波と高調波の電流とそれらの電圧に対する位相に関するデータとその時の解答である電気機器３の動作状態、例えば電気機器３の電源がオンの状態であったかオフの状態であったか更に電源オンの状態であればどの程度即ち何ワットの電力を消費しているかを表す情報とからなるデータのことをいう。また、この推定手段１３１は、電力需要家２の測定センサーによって測定した総負荷電流の高調波成分と位相に関するデータを入力することによって、パターン認識によってインバータ機器を含む複数の電気機器３の個別の動作状態を推定することができるようになっている。   First, teacher data is given to the estimating means 131. This teacher data refers to several fundamental wave and harmonic currents measured in advance for various combinations of a plurality of electrical devices 3 and combinations of various operating states of these electrical devices 3, and phases of those voltages. Data and the operation status of the electrical equipment 3 that is the answer at that time, for example, whether the electrical equipment 3 is turned on or off, or how much wattage is consumed if the power is on Data that consists of information indicating whether or not Moreover, this estimation means 131 inputs the data regarding the harmonic component and phase of the total load current measured by the measurement sensor of the electric power consumer 2, so that the individual electric devices 3 including the inverter devices are individually recognized by pattern recognition. The operating state can be estimated.

図１３に、非侵入型モニタリングシステム１の具体的構成例を示す。この図において、電力需要家２に引き込まれた引込線４が単相三線式である場合、日本の場合には、引込線４は、Ａ相４ａと中性線４ｎとの間で交流１００Ｖ、Ｂ相４ｂと中性線４ｎとの間で交流１００Ｖ、Ａ相４ａとＢ相４ｂとの間で２００Ｖとなる。Ａ相４ａと中性線４ｎとの間には、例えば電流ＩA1，ＩA2，…，ＩA6を流し、電圧・電流の位相差φA1，φA2，…，φA6を持つ電気機器３が接続されている。Ｂ相４ｂと中性線４ｎとの間には、例えば電流ＩB1，ＩB2，…，ＩB6を流し、電圧・電流の位相差φB1，φB2，…，φB6を持つ電気機器３が接続されている。そして、ＰＴ１１１ａの一次側は、Ａ相４ａと中性線４ｎとの間に接続されている。ＰＴ１１１ａの二次側には、Ａ相４ａの電圧と相似の電圧ＶA が出力される。ＰＴ１１１ｂの一次側は、Ｂ相４ｂと中性線４ｎとの間に接続されている。ＰＴ１１１ｂの二次側には、Ｂ相４ｂの電圧と相似の電圧ＶB が出力される。ＣＴ１１２ａ，１１２ｂには貫通型を使用するものとすると、ＣＴ１１２ａはＡ相４ａに流れる電流を測定して二次側からＡ相の電流と相似の電流ＩA を出力し、また、ＣＴ１１２ｂはＢ相４ｂに流れる電流を測定して二次側からＢ相の電流と相似の電流ＩB を出力する。ここで、電圧ＶＡとＩＡの位相関係はＡ相電圧とＡ相電流の位相関係に原理的に等しく、また、ＶＢとＩＢの位相関係もＢ相電圧とＢ相電流の位相関係に原理的に等しく保たれている。これら電圧ＶA ，ＶB と、電流ＩA ，ＩB は、データ抽出手段１２に入力される。 FIG. 13 shows a specific configuration example of the non-intrusive monitoring system 1. In this figure, when the lead-in wire 4 drawn into the electric power consumer 2 is a single-phase three-wire type, in the case of Japan, the lead-in wire 4 is an AC 100V, B-phase between the A phase 4a and the neutral wire 4n. AC is 100V between 4b and the neutral wire 4n, and 200V between the A phase 4a and the B phase 4b. For example, currents I A1 , I A2 ,..., I A6 flow between the A phase 4a and the neutral wire 4n, and the electric equipment 3 having voltage / current phase differences φ A1 , φ A2 ,. Is connected. For example, currents I B1 , I B2 ,..., I B6 flow between the B phase 4b and the neutral wire 4n, and the electric equipment 3 having voltage / current phase differences φ B1 , φ B2 ,. Is connected. And the primary side of PT111a is connected between the A phase 4a and the neutral wire 4n. A voltage V A similar to the voltage of the A phase 4a is output to the secondary side of the PT 111a. The primary side of PT111b is connected between B phase 4b and neutral wire 4n. A voltage V B similar to the voltage of the B phase 4b is output to the secondary side of the PT 111b. CT112a, when the 112b shall use the transmembrane, CT112a outputs a current I A of the similarity between the current of the A-phase from the secondary side by measuring the current flowing in the A phase 4a, also, CT112b the B phase by measuring the current flowing through the 4b outputs a current I B of the current and similar phase B from the secondary side. Here, the phase relationship is in principle the phase relationship of the A-phase voltage and the A-phase current equal to the voltage V A and I A, also, V B and I B of the phase relationship also the phase relationship of the B-phase voltage and the B-phase current In principle. These voltages V A and V B and currents I A and I B are input to the data extraction means 12.

データ抽出手段１２は、アナログ／デジタルの変換器であるＡ／Ｄ変換器１２１と、高速フーリエ変換器１２２とからなる。Ａ／Ｄ変換器１２１は電圧ＶA ，ＶB と電流ＩA ，ＩB とをデジタルデータに変換することができる。このＡ／Ｄ変換器１２１の出力は、高速フーリエ変換器１２２に与えられる。高速フーリエ変換器１２２は、前記Ａ／Ｄ変換器１２１からのデジタルデータから電流データＩＡ（１−１５），ＩＢ（１−１５）、位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５）を得ることができる。ここで、電流データＩＡ１，ＩＢ１、位相差データφＡ１，φＢ１はそれぞれ基本波電流並びに基本波電流の基本波電圧に対する位相差を示し、電流データＩＡ（２−１５）、ＩＢ（２−１５）、位相差データφＡ（２−１５）、φＢ（２−１５）は添字（２〜１５）に対応した次数の高調波電流とその高調波電流の基本波電圧に対する位相差とをそれぞれ示し、給電線に供給される交流電力の基本周波数にその次数の数値を乗ずることでその高調波のもつ周波数を表す。例えば、基本周波数が５０Ｈｚの場合、３次高調波電流とは１５０Ｈｚの周波数成分のみをもつ電流成分のことを指す。例えば本実施形態では、１次から１５次までの偶数次並びに奇数次の高調波および基本波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５）と位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） を、ニューラルネットワーク１３に入力として与えている。 The data extraction means 12 includes an A / D converter 121 that is an analog / digital converter and a fast Fourier transformer 122. The A / D converter 121 can convert the voltages V A and V B and the currents I A and I B into digital data. The output of the A / D converter 121 is given to the fast Fourier transformer 122. Fast Fourier transformer 122, the A / D converter 121 current data from the digital data from the I A (1-15), I B (1-15), the phase difference data φ A (1-15), φ B (1-15) can be obtained. Here, the current data I A1 and I B1 and the phase difference data φ A1 and φ B1 indicate the fundamental current and the phase difference of the fundamental current with respect to the fundamental voltage, and the current data I A (2-15) and I B (2-15) The phase difference data φ A (2-15) and φ B (2-15) are the harmonic current of the order corresponding to the subscript (2-15) and the position of the harmonic current relative to the fundamental voltage. The phase difference is shown, and the harmonic frequency is expressed by multiplying the fundamental frequency of the AC power supplied to the feeder line by the numerical value of the order. For example, when the fundamental frequency is 50 Hz, the third harmonic current refers to a current component having only a frequency component of 150 Hz. For example, in the present embodiment, current data IA (1-15) , IB (1-15) and phase difference data φA (1 ) of even-order and odd-order harmonics and fundamental waves from the first to the 15th order. -15) and φB (1-15) are given to the neural network 13 as inputs.

これらの基本波並びに高調波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５） 、位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） の各データは、ニューラルネットワーク１３に与えられる。ニューラルネットワーク１３はあらかじめ教師データによって学習を終了している。学習は例えば次のようにして行う。即ち、図１４に示す電力需要家２内の複数の電気機器３の個々につけられたスイッチ１８〜２３を入り切りして、更にはインバータ機器の電流を任意に設定して、例えば、インバータエアコンデショナー３ｃなら室内設定温度や設定風速を変化させて、複数の電気機器３が種々の動作状態となる状況を作る。当該状況のそれぞれについて、即ち複数の電気機器３の種々の動作状態の各組み合わせについて、測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂとデータ抽出手段１２とを用いて、基本波電流と高調波電流とそれら基本波電流と高調波電流の基本波電圧に対する位相差に関するデータを測定する。当該測定したデータと、当該測定したデータに対応する状況における電気機器３の動作状態、即ち各電気機器３の電源がオンの状態であったかオフの状態であったか更に電源オンの状態であればどの程度の電力を消費しているか、とを教師データとしてニューラルネットワーク１３に与えて学習を行う。 These fundamental wave and harmonic current data IA (1-15) , IB (1-15) and phase difference data φA (1-15) , φB (1-15) are represented by neural It is given to the network 13. The neural network 13 has finished learning with teacher data in advance. Learning is performed as follows, for example. That is, the switches 18 to 23 that are individually attached to the plurality of electric devices 3 in the electric power consumer 2 shown in FIG. 14 are turned on and off, and the current of the inverter device is arbitrarily set. For example, the inverter air conditioner 3c Then, the indoor set temperature and the set wind speed are changed to create a situation in which the plurality of electrical devices 3 are in various operating states. For each of the situations, that is, for each combination of various operating states of the plurality of electrical devices 3, using the measurement sensors PT111a, 111b and CT112a, 112b and the data extraction means 12, the fundamental current and the harmonic current And data on the phase difference of the fundamental current and the harmonic current with respect to the fundamental voltage. If the measured data and the operating state of the electrical device 3 in a situation corresponding to the measured data, that is, whether the power of each electrical device 3 is on or off, and further, how much is the power on Learning is performed by supplying the neural network 13 with the teacher data as to whether the power is consumed.

このようにしてニューラルネットワーク１３を教師データで学習させた後に、実際に、図１に示すように電力需要家２の特定電気機器３ｆの動作状態を非侵入的に測定することになる。学習を終えたニューラルネットワーク１３は、入力される電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５） 、位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） のパターンを認識し、当該入力されたパターンと過去に学習したパターンとに基づいて、特定電気機器３ｆを含む電気機器３の動作状態を推定する。尚、ニューラルネットワーク１３による推定精度を向上させるための学習を、電話回線、光ファイバー専用回線等を利用して外部から行うこともできる。 After the neural network 13 is learned with the teacher data in this way, the operation state of the specific electrical equipment 3f of the power consumer 2 is actually measured in a non-intrusive manner as shown in FIG. After learning, the neural network 13 has patterns of input current data IA (1-15) , IB (1-15) and phase difference data φA (1-15) , φB (1-15) . And the operating state of the electrical device 3 including the specific electrical device 3f is estimated based on the input pattern and a pattern learned in the past. Note that learning for improving the estimation accuracy by the neural network 13 can also be performed from the outside using a telephone line, an optical fiber dedicated line, or the like.

本実施形態の通知手段１４は、非侵入型モニタリングシステム１の推定結果として、対象電気機器である白熱電球３ｆとテレビジョン受像機３ａの動作情報を、安否情報管理手段１５または予め定められた情報端末機１６に送信する装置である。この通知手段１４は、例えば、白熱電球３ｆまたはテレビジョン受像機３ａの電源がオフからオン或いはオンからオフとなった時点で、動作情報を安否情報管理手段１５または予め定められた情報端末機１６に送信する。当該動作情報には、例えば、電力需要家２もしくは対象者を特定する対象者ＩＤと、対象電気機器を特定するＩＤすなわち白熱電球３ｆとテレビジョン受像機３ａとのどちらの情報なのかを特定する電気機器ＩＤと、対象電気機器の動作状態を特定するコード、例えば電源がオフからオンになったのか或いはオンからオフとなったのかを表すコードが含まれる。   The notification means 14 of the present embodiment uses the safety information management means 15 or predetermined information as the estimation result of the non-intrusive monitoring system 1, the operation information of the incandescent light bulb 3 f and the television receiver 3 a as the target electric equipment. It is a device that transmits to the terminal 16. For example, the notifying unit 14 may send the operation information to the safety information managing unit 15 or a predetermined information terminal 16 when the power of the incandescent bulb 3f or the television receiver 3a is turned off or on. Send to. In the operation information, for example, a target person ID for specifying the electric power consumer 2 or the target person and an ID for specifying the target electric device, that is, information on the incandescent bulb 3f or the television receiver 3a are specified. The electric device ID and a code for specifying the operation state of the target electric device, for example, a code indicating whether the power source is turned on or off or turned on are included.

安否情報管理手段１５は、例えば通知手段１４から送信された対象電気機器の動作情報を受信する手段と、当該受信した対象電気機器の動作情報を記録し管理する手段と、当該記録し管理している対象電気機器の動作情報の一部又は全部をディスプレイやスピーカー等の出力装置に出力する手段等を有するコンピュータである。安否情報管理手段１５は、例えば対象者の安否確認を業として行う安否確認事業者によって運用されている。安否確認事業者は、安否情報管理手段１５が受信した対象電気機器の動作情報に基づいて、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの動作頻度、動作時間、動作時間帯等を把握することができ、対象者が健常に生活しているか否かを判断することができる。その結果、何らかの異常が確認された場合、例えば白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの電源が一日以上オフの状態となっている場合等には、安否確認事業者は、例えば対象者に電話連絡等をして安否確認を直接とる、または対象者の家族や担当医師等に電話連絡等をして対象者の安否確認を依頼する等の措置を施すことができる。尚、安否情報管理手段１５としてのコンピュータが有する演算機能により、対象電気機器の動作頻度、動作時間、動作時間帯が許容値の範囲内にあるか否かを判断し、許容値の範囲外にある場合に、警告音や警告灯または警告メッセージ等を安否情報管理手段１５または対象者の家族や担当医師等が所有する情報端末機１６が備える出力装置に自動出力して、安否確認事業者または対象者の家族や担当医師等に注意を促すように構成しても良い。   The safety information management means 15 includes, for example, means for receiving the operation information of the target electric device transmitted from the notification means 14, means for recording and managing the received operation information of the target electric device, and records and manages the information. A computer having means for outputting a part or all of the operation information of the target electrical device to an output device such as a display or a speaker. The safety information management means 15 is operated by, for example, a safety confirmation operator that performs safety confirmation of the subject person as a business. Based on the operation information of the target electrical device received by the safety information management means 15, the safety confirmation business operator determines the operation frequency, operation time, operation time zone, etc. of the toilet lighting device comprising the incandescent bulb 3f or the television receiver 3a. It is possible to grasp, and it is possible to determine whether or not the subject is living healthy. As a result, when any abnormality is confirmed, for example, when the toilet lighting device comprising the incandescent bulb 3f or the television receiver 3a is turned off for more than a day, the safety confirmation operator For example, it is possible to take measures such as making a telephone call to the subject directly to confirm the safety, or making a phone call etc. to the subject's family or a doctor in charge to request the subject's safety confirmation. It should be noted that the operation function of the computer as the safety information management means 15 determines whether the operation frequency, operation time, and operation time zone of the target electrical device are within the allowable value range, and is outside the allowable value range. In some cases, a warning sound, warning light, warning message or the like is automatically output to the safety information management means 15 or the output device of the information terminal 16 owned by the family of the subject person, the doctor in charge, etc. It may be configured to call attention to the subject's family, the doctor in charge, or the like.

情報端末機１６は、通知手段１４から送信された対象電気機器の動作情報を受信する手段と、当該受信した対象電気機器の動作情報をディスプレイやスピーカー等の出力装置に出力する手段等を有する装置であり、例えば対象者の家族や担当医師等が所有するパーソナルコンピュータ、電話機、携帯電話機等である。対象者に対応する情報端末機１６を予め設定する場合は、例えば通知手段１４が有する記憶装置に、対象電気機器の動作情報を送信すべき情報端末機１６の情報、例えば電話番号、電子メールアドレス、ＩＰアドレス等を予め記憶させておく。この場合、安否情報管理手段１５および安否確認事業者を介在させず、通知手段１４から直接的に対象者の家族や担当医師等に対象電気機器の動作情報を通知するシステムを構築できる。尚、対象電気機器の動作状態が変化する度に、通知手段１４と情報端末機１６との間で通信することが不都合な場合等には、一定時間毎に通知手段１４が当該一定時間内における対象電気機器の動作情報をまとめて情報端末機１６に送信するようにしても良い。更に、この場合、対象電気機器の動作情報を加工して、例えば対象電気機器の動作状態の経時変化をグラフで表して、情報端末機１６に送信するようにしても良い。   The information terminal 16 includes a unit that receives the operation information of the target electrical device transmitted from the notification unit 14 and a unit that outputs the received operation information of the target electrical device to an output device such as a display or a speaker. For example, a personal computer, a telephone, a mobile phone, etc. owned by the family of the subject, a doctor in charge, or the like. When the information terminal 16 corresponding to the target person is set in advance, for example, information of the information terminal 16 to which the operation information of the target electrical device should be transmitted to the storage device included in the notification means 14, for example, a telephone number, an e-mail address IP address etc. are stored in advance. In this case, it is possible to construct a system for notifying the safety information management means 15 and the safety confirmation operator, and notifying the operation information of the target electrical device directly from the notification means 14 to the family of the subject, the doctor in charge, or the like. In addition, when it is inconvenient to communicate between the notification means 14 and the information terminal 16 every time the operating state of the target electric device changes, the notification means 14 is set within the fixed time every fixed time. The operation information of the target electrical equipment may be collectively transmitted to the information terminal 16. Furthermore, in this case, the operation information of the target electrical device may be processed, and for example, the change over time of the operation state of the target electrical device may be represented by a graph and transmitted to the information terminal 16.

尚、通知手段１４が直接的に情報端末機１６に対象電気機器の動作情報を送信するものに限らず、安否情報管理手段１５が対象電気機器の動作情報を予め定められた情報端末機１６に例えば電子メールや音声メッセージ等として送信するようにしても良い。また、安否情報管理手段１５をＷＷＷサーバとして構成し、対象者の家族や担当医師等が自身の所有する情報端末機１６のブラウザソフトウェアを用いて、安否情報管理手段１５にアクセスし、対象電気機器の動作情報を閲覧できるようにしても良い。   The notification means 14 is not limited to transmitting the operation information of the target electric device directly to the information terminal 16, but the safety information management means 15 sends the operation information of the target electric device to the predetermined information terminal 16. For example, it may be transmitted as an e-mail or a voice message. Further, the safety information management means 15 is configured as a WWW server, and the safety information management means 15 is accessed using the browser software of the information terminal 16 owned by the target person's family, the doctor in charge, etc. It may be possible to browse the operation information.

通知手段１４、安否情報管理手段１５、情報端末機１６の相互間の通信には、既存の有線または無線の通信回線および通信プロトコル等の通信技術を採用して良く、通知手段１４、安否情報管理手段１５、情報端末機１６には、採用された通信技術および通信回線による通信を可能にするハードウェアやソフトウェアが実装される。   Communication between the notification means 14, the safety information management means 15, and the information terminal 16 may employ a communication technique such as an existing wired or wireless communication line and communication protocol. The means 15 and the information terminal 16 are equipped with hardware and software that enable communication using the employed communication technology and communication line.

以上のように構成される電力需要家居住者の安否確認システムによると、以下のようにして対象者の安否を非侵入的に確認することが可能である。すなわち、引込線４の電力需要家２の引込口に測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂを配置し、実際に、非侵入型モニタリングシステム１を動作させて電力需要家２の対象電気機器の動作状態を推定させる。尚、このときの電力需要家２の電気機器３の動作状態の組み合わせは、上述した教師データとは異なる電気機器３の動作状態の組み合せであって構わない。   According to the safety confirmation system for electric power consumer residents configured as described above, it is possible to confirm the safety of the subject person in a non-intrusive manner as follows. That is, PT 111a and 111b and CTs 112a and 112b, which are measurement sensors, are arranged at the service entrance of the power consumer 2 of the service line 4, and the non-intrusive monitoring system 1 is actually operated to Estimate the operating state. In addition, the combination of the operation state of the electric equipment 3 of the electric power consumer 2 at this time may be a combination of the operation state of the electric equipment 3 different from the teacher data described above.

ＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂからの測定データである電圧ＶA ，ＶB 、電流ＩA ，ＩB は、例えば教師データとして学習に使っていないデータであり、データ抽出手段１２に入力される。データ抽出手段１２において、アナログ電圧データＶA ，ＶB とアナログ電流データＩA ，ＩB とは、Ａ／Ｄ変換器１２１によりデジタルデータに変換される。さらにＡ／Ｄ変換器１２１からのデジタルデータを用いて、高速フーリエ変換器１２２により、基本波並びに高調波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５）及び位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） が得られる。 The voltages V A and V B and the currents I A and I B that are measurement data from the PTs 111 a and 111 b and the CTs 112 a and 112 b are, for example, data not used for learning as teacher data, and are input to the data extraction unit 12. In the data extraction means 12, the analog voltage data V A and V B and the analog current data I A and I B are converted into digital data by the A / D converter 121. Further, using the digital data from the A / D converter 121, the fast Fourier transformer 122 performs fundamental current and harmonic current data IA (1-15) , IB (1-15) and phase difference data φ. A (1-15) and φB (1-15) are obtained.

これらの基本波並びに高調波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５）及び位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） は、ニューラルネットワーク１３に供給される。ニューラルネットワーク１３では、推定手段１３１によって現在入力されている測定データのパターンを参照し且つ学習によって得られた推定能力によってパターン認識して、対象電気機器の動作状態を推定し、推定結果を出力する。 These fundamental wave and harmonic current data IA (1-15) , IB (1-15) and phase difference data φA (1-15) , φB (1-15) are stored in the neural network 13. Supplied. The neural network 13 refers to the pattern of the measurement data currently input by the estimation unit 131, recognizes the pattern by the estimation capability obtained by learning, estimates the operating state of the target electrical device, and outputs the estimation result. .

通知手段１４は、非侵入型モニタリングシステム１の推定結果である対象電気機器の動作情報を、安否情報管理手段１５または予め定められた情報端末機１６に送信する。安否確認事業者は、安否情報管理手段１５が受信した対象電気機器の動作情報に基づいて、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの動作頻度、動作時間、動作時間帯等を把握して、対象者が健常に生活しているか否かを判断することができる。また、対象者の家族や担当医師等も、情報端末機１６が受信した対象電気機器の動作情報に基づいて、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの動作頻度、動作時間、動作時間帯等を把握して、対象者が健常に生活しているか否かを、安否確認事業者を介さずに直接的に判断することができる。   The notification unit 14 transmits the operation information of the target electrical device, which is an estimation result of the non-intrusive monitoring system 1, to the safety information management unit 15 or a predetermined information terminal 16. Based on the operation information of the target electrical device received by the safety information management means 15, the safety confirmation business operator determines the operation frequency, operation time, operation time zone, etc. of the toilet lighting device comprising the incandescent bulb 3f or the television receiver 3a. It is possible to grasp and determine whether or not the subject is living healthy. In addition, based on the operation information of the target electrical device received by the information terminal 16, the target person's family, the doctor in charge, and the like can also operate the toilet lighting device or the television receiver 3a including the incandescent bulb 3f. By grasping the operating time period and the like, it is possible to directly determine whether or not the subject is living normally without going through the safety confirmation operator.

この電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムによれば、給電線入口位置に非侵入型モニタリングシステム１を設置し、特定電気機器３ｆに高調波信号発生装置６を取り付けるだけで、特定電気機器３ｆ自体に高度な情報処理機能や無線通信装置等の通信機能を付加または内蔵することなく、簡易な構成で特定電気機器３ｆの動作状態を把握することができる。さらに、本発明は、電気機器３自体が電力需要家外部の情報処理装置と通信を行うわけではなく、電力需要家２の家屋内に入らない非侵入的な方法で対象者の安否を確認することができるので、対象者に第三者から監視されている等の意識を極力もたれないように構成できる。   According to the safety confirmation method and system for residents of electric power consumers, the non-intrusive monitoring system 1 is installed at the feed line entrance position, and the harmonic signal generator 6 is attached to the specific electric device 3f. The operation state of the specific electrical device 3f can be grasped with a simple configuration without adding or incorporating a sophisticated information processing function or communication function such as a wireless communication device to the 3f itself. Furthermore, according to the present invention, the electrical equipment 3 itself does not communicate with an information processing device outside the power consumer, and the safety of the subject is confirmed by a non-intrusive method that does not enter the home of the power consumer 2. Therefore, it can be configured so that the target person is not conscious of being monitored by a third party as much as possible.

また、本実施形態で採用した非侵入型モニタリングシステム１によれば、インバータ機器を含む複数の電気機器３の動作状態を推定することができ、特定電気機器３ｆの動作情報のみならず、他の電気機器３の動作情報をも加えた総合的な対象者の安否判断が可能となる利点がある。更に、特定電気機器３ｆの消費電力が他の電気機器３と比較して相対的に小さくしかも高調波をあまり発生さないために非侵入型モニタリングシステム１のみでは動作状況の識別が比較的難しい場合でも、高調波信号発生装置６を接続して特定電気機器３ｆがオン動作するときに特徴的な高調波を給電線上に発生させることができ、非侵入型モニタリングシステム１が特定電気機器３ｆの動作状態を確実に識別するようにできる。   In addition, according to the non-intrusive monitoring system 1 employed in the present embodiment, it is possible to estimate the operation state of a plurality of electric devices 3 including inverter devices, and not only the operation information of the specific electric device 3f, There is an advantage that it is possible to make a comprehensive judgment on the safety of the target person including the operation information of the electrical equipment 3. Furthermore, since the power consumption of the specific electrical device 3f is relatively small compared to the other electrical devices 3 and does not generate much harmonics, it is relatively difficult to identify the operation status with the non-intrusive monitoring system 1 alone. However, when the harmonic signal generator 6 is connected and the specific electric device 3f is turned on, a characteristic harmonic can be generated on the feeder line, and the non-intrusive monitoring system 1 operates the specific electric device 3f. The state can be reliably identified.

ところで、高調波信号発生装置の構成は図１に示すものには限らない。以下に、本発明の高調波信号発生装置の第２の実施形態について図１５を用いて説明する。尚、第２の実施形態において上述した第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。   By the way, the configuration of the harmonic signal generator is not limited to that shown in FIG. Below, 2nd Embodiment of the harmonic signal generator of this invention is described using FIG. In addition, about the component similar to 1st Embodiment mentioned above in 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.

この高調波信号発生装置６’は、電源である屋内配線回路１７に対して特定電気機器３ｆと並列に接続され、例えば抵抗６８と、オン信号が入力される間は屋内配線回路１７から供給される電流を抵抗６８へと通す一方、オフ信号が入力される間は屋内配線回路１７から抵抗６８へ流れる電流を遮断する電流裁断回路６１と、電流裁断回路６１に対して予め設定された一定時間幅のオン信号と予め設定された一定時間幅のオフ信号とを交互に入力するパルス発振器６２と、屋内配線回路１７から供給される交流を全波整流し、当該全波整流した電流を電流裁断回路６１および抵抗６８へと流す全波整流回路６３と、屋内配線回路１７から供給される交流の零点を検出する零点検出回路６４と、零点検出回路６４で検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで、パルス発振器６２に対してパルス開始指令を出す位相調整回路６５とを備えている。また、この高調波信号発生装置６’は、特定電気機器３ｆの電流取込部に接続するインターフェースを有して構成される。また、高調波信号発生装置６’は図１５に示したように、特定電気機器３ｆに直接的に接続する必要はなく、例えば図１６に示すように、特定電気機器３ｆのオン動作に同期して高調波信号発生装置６’をオン動作とするとともに、特定電気機器３ｆのオフ動作に同期して高調波信号発生装置６’をオフ動作とするようなスイッチ手段２０を設けるようにしても良い。   This harmonic signal generator 6 'is connected in parallel with the specific electrical equipment 3f to the indoor wiring circuit 17 that is a power source, and is supplied from the indoor wiring circuit 17 while, for example, the resistor 68 and the ON signal are input. A current cutting circuit 61 that cuts off a current flowing from the indoor wiring circuit 17 to the resistor 68 while an OFF signal is input, and a predetermined time set in advance for the current cutting circuit 61 A pulse oscillator 62 that alternately inputs an ON signal with a width and an OFF signal with a predetermined time width, and full-wave rectification of the alternating current supplied from the indoor wiring circuit 17, and current-cutting the full-wave rectified current A full-wave rectifier circuit 63 that flows to the circuit 61 and the resistor 68; a zero point detection circuit 64 that detects an AC zero point supplied from the indoor wiring circuit 17; and an AC zero point detected by the zero point detection circuit 64 In order set timing, and a phase adjustment circuit 65 issues a pulse start command to the pulse oscillator 62. The harmonic signal generator 6 ′ is configured to have an interface connected to the current take-in part of the specific electrical device 3 f. Further, the harmonic signal generator 6 ′ does not need to be directly connected to the specific electrical device 3f as shown in FIG. 15, and is synchronized with the ON operation of the specific electrical device 3f, for example, as shown in FIG. The harmonic signal generator 6 ′ may be turned on, and switch means 20 may be provided to turn off the harmonic signal generator 6 ′ in synchronization with the off operation of the specific electrical device 3f. .

そして、この高調波信号発生装置６’は、例えば特定電気機器３ｆをオン・オフするためのスイッチ１８に対するオン側の操作によって動作を開始し、次のように動作する。即ち、特定電気機器３ｆを動作させるべく屋内配線回路１７から供給される交流は、特定電気機器３ｆ並びに高調波信号発生装置６’に供給される。高調波信号発生装置６’に供給される交流は、全波整流回路６３により全波整流されて電流裁断回路６１を介して抵抗６８へと送られる。同時に、高調波信号発生装置６’に供給される交流の零点が零点検出回路６４により検出され、当該検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで位相調整回路６５よりパルス発振器６２に対してパルス開始指令が出される。当該指令によりパルス発振器６２は電流裁断回路６１としてのＦＥＴにオン信号およびオフ信号としてのパルス電圧を印加する。パルス電圧の印加により電流裁断回路６１は抵抗６８への電流の通過と遮断を交互に繰り返す。   And this harmonic signal generator 6 'starts operation | movement by the operation of the ON side with respect to the switch 18 for turning ON / OFF the specific electric equipment 3f, for example, and operate | moves as follows. That is, the alternating current supplied from the indoor wiring circuit 17 to operate the specific electrical device 3f is supplied to the specific electrical device 3f and the harmonic signal generator 6 '. The alternating current supplied to the harmonic signal generator 6 ′ is full-wave rectified by the full-wave rectifier circuit 63 and sent to the resistor 68 via the current cutting circuit 61. At the same time, the zero point of the alternating current supplied to the harmonic signal generator 6 ′ is detected by the zero point detection circuit 64, and a pulse is sent from the phase adjustment circuit 65 to the pulse oscillator 62 at a preset timing with respect to the detected alternating current zero point. A start command is issued. In response to the command, the pulse oscillator 62 applies a pulse voltage as an ON signal and an OFF signal to the FET as the current cutting circuit 61. By applying the pulse voltage, the current cutting circuit 61 alternately repeats the passage of the current to the resistor 68 and the interruption.

したがって、この高調波信号発生装置６’によれば、特定電気機器３ｆの動作時に給電線から抵抗６８に供給される電流を、一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断して、電力需要家２内の電気機器３が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させることができる。この高調波信号発生装置６’では、特定電気機器３ｆそのものに供給される電流を連続的にオン・オフするのではなく、特定電気機器３ｆの動作に伴って高調波信号発生装置６’の抵抗６８に供給される電流を連続的にオン・オフするため、特定電気機器３ｆは必ずしも抵抗負荷で構成される電気機器３である必要はなく、家庭内の給電線に接続して使用することを前提として製作されたあらゆる電気機器を、特定電気機器３ｆとして用いることが可能である。この高調波信号発生装置６’も勿論、上述した電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムに利用できる。   Therefore, according to the harmonic signal generator 6 ′, the current supplied from the feeder to the resistor 68 during the operation of the specific electrical device 3f is interrupted at regular time intervals at regular time intervals. It is possible to generate a harmonic current having characteristics not found in the harmonic current generated by the electrical device 3 on the feeder line. In the harmonic signal generator 6 ′, the current supplied to the specific electrical device 3f itself is not continuously turned on / off, but the resistance of the harmonic signal generator 6 ′ is increased with the operation of the specific electrical device 3f. In order to continuously turn on and off the current supplied to 68, the specific electrical device 3f does not necessarily need to be the electrical device 3 composed of a resistive load, and is used by being connected to a home power line. Any electrical device manufactured as a premise can be used as the specific electrical device 3f. Of course, this harmonic signal generator 6 'can also be used in the above-described safety confirmation method and system for electric power consumers.

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本発明の適用は、戸建て住宅のみばかりが対象ではなく、アパート等の集合住宅、高齢者施設、病院等にも適用可能である。この場合、例えば、各戸または各部屋内の特定電気機器３ｆに高調波信号発生装置６あるいは６’を取り付け、各戸または各部屋の分電盤に非侵入型モニタリングシステム１を取り付けても良い。或いは、各戸毎または各部屋毎に非侵入型モニタリングシステム１を取り付けず、例えば複数の高調波信号発生装置６あるいは６’がそれぞれユニークな高調波電流を発生させるようにして、複数の戸または複数の部屋で共通の１つの非侵入型モニタリングシステム１を給電線の上流に設置するようにしても良い。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the application of the present invention is applicable not only to detached houses but also to apartment houses such as apartments, elderly facilities, hospitals, and the like. In this case, for example, the harmonic signal generator 6 or 6 'may be attached to the specific electrical equipment 3f in each door or each room, and the non-intrusive monitoring system 1 may be attached to the distribution board in each door or each room. Alternatively, the non-intrusive monitoring system 1 is not attached to each door or each room, for example, a plurality of harmonic signal generators 6 or 6 ′ generate unique harmonic currents, respectively, so that a plurality of doors or a plurality of One non-intrusive monitoring system 1 common to the rooms may be installed upstream of the feeder line.

また、上述の実施形態では、特定電気機器３ｆは電力需要家２内に一つであったが、二つ以上であっても良い。この場合、例えばパルス幅調整手段６６や位相設定手段６７を用いて、複数の特定電気機器３ｆのそれぞれに取り付ける高調波信号発生装置６あるいは６’がそれぞれユニークな高調波電流を発生させるようにすれば良い。各高調波信号発生装置６あるいは６’が発生する特徴的な高調波電流は、動作している特定電気機器３ｆを識別するいわばアドレスとして機能する。但し、パルス幅調整手段６６や位相設定手段６７は必ずしも設けなくても良く、高調波信号発生装置６あるいは６’の製造段階で固有のオン時間幅、オフ時間幅、裁断開始位相を固定値として設定しても良い。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the specific electric equipment 3f was one in the electric power consumer 2, two or more may be sufficient. In this case, for example, the pulse width adjusting means 66 and the phase setting means 67 are used so that the harmonic signal generator 6 or 6 ′ attached to each of the plurality of specific electrical devices 3f generates a unique harmonic current. It ’s fine. The characteristic harmonic current generated by each harmonic signal generator 6 or 6 'functions as a so-called address for identifying the specific electrical device 3f that is operating. However, the pulse width adjusting means 66 and the phase setting means 67 are not necessarily provided, and the on-time width, the off-time width, and the cutting start phase inherent in the manufacturing stage of the harmonic signal generator 6 or 6 ′ are fixed values. May be set.

また、上述の実施形態では、非侵入型モニタリングシステム１として、電力需要家２内の複数の電気機器３の個別の動作状態を推定することができるものを採用したが、必ずしも複数の電気機器３の個別の動作状態を推定する必要はなく、特定電気機器３ｆのみの動作状態を推定するものであっても良い。この場合、例えばニューラルネットワーク１３の学習を次のようにして行うようにする。即ち、図１４に示す複数の電気機器３の個々につけられたスイッチ１８〜２３を入り切りして、更にはインバータ機器の電流を任意に設定して、複数の電気機器３が種々の動作状態となる状況を作る。当該状況のそれぞれについて、即ち複数の電気機器３の種々の動作状態の各組み合わせについて、測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂとデータ抽出手段１２とを用いて、高調波電流と高調波電流の基本波電圧に対する位相に関するデータを測定する。当該測定したデータと、当該測定したデータに対応する状況における特定電気機器３ｆの動作状態、即ち特定電気機器３ｆの電源がオンの状態であったかオフの状態であったかとを、教師データとしてニューラルネットワーク１３に与えて学習を行う。これにより、非侵入型モニタリングシステム１では、特定電気機器３ｆの動作の有無、換言すれば特定電気機器３ｆと連動して作動する高調波信号発生装置６あるいは６’の動作の有無に起因する高調波電流のパターンの差異を認識し、当該差異から特定電気機器３ｆの動作状態を、一意に確定的に識別することができる。   In the above-described embodiment, the non-intrusive monitoring system 1 employs an apparatus that can estimate individual operation states of the plurality of electric devices 3 in the power consumer 2. It is not necessary to estimate the individual operating state of the device, and the operating state of only the specific electrical device 3f may be estimated. In this case, for example, learning of the neural network 13 is performed as follows. That is, the individual switches 18 to 23 of the plurality of electrical devices 3 shown in FIG. 14 are turned on and off, and the current of the inverter device is arbitrarily set, so that the plurality of electrical devices 3 are in various operating states. Create a situation. For each of the situations, that is, for each combination of various operating states of the plurality of electrical devices 3, using the measurement sensors PT111a, 111b and CT112a, 112b and the data extraction means 12, harmonic currents and harmonic currents are used. Measure the data related to the phase of the fundamental wave voltage. The neural network 13 uses the measured data and the operation state of the specific electrical device 3f in the situation corresponding to the measured data, that is, whether the power supply of the specific electrical device 3f is on or off as teacher data. To learn. Thereby, in the non-intrusive monitoring system 1, the harmonics resulting from the presence / absence of the operation of the specific electrical device 3f, in other words, the presence / absence of the operation of the harmonic signal generator 6 or 6 'operating in conjunction with the specific electrical device 3f. It is possible to recognize a difference in the pattern of wave currents and uniquely identify the operating state of the specific electrical device 3f from the difference.

また、上述の実施形態では、パターン認識手段としてニューラルネットワークを用いた例について主に説明したがこれに特に限定されるものではなく、例えば最も近くの範例を探す最近傍法や、ラージ・マージン・クラスファイア、その他既知又は新規の推定アルゴリズムを採用しても良い。   In the above-described embodiment, the example using the neural network as the pattern recognition unit has been mainly described. However, the present invention is not particularly limited to this. For example, the nearest neighbor method for searching the nearest example, the large margin, A classfire or other known or new estimation algorithm may be employed.

さらに、特定電気機器３ｆのみの動作状態を推定する場合においては、ニューラルネットワークやラージ・マージン・クラスファイア等の高度な推定システムは必ずしも必要ない。特に高調波信号発生装置６あるいは６’が動作した場合と動作しない場合において、明確に差がある場合、つまり俗に言うＳＮ比すなわち信号対雑音比が充分に取れている場合などには、次のように特定電気機器３ｆの動作状態を推定するようにしても良い。   Furthermore, when estimating the operating state of only the specific electrical device 3f, a sophisticated estimation system such as a neural network, a large margin classfire, or the like is not necessarily required. Especially when there is a clear difference between the case where the harmonic signal generator 6 or 6 'is operated and the case where the harmonic signal generator 6 or 6' is not operated, that is, when a common signal-to-noise ratio, that is, a signal-to-noise ratio is sufficiently obtained. As described above, the operating state of the specific electrical device 3f may be estimated.

即ち、電力需要家２の引込線４の引込口付近で、電流測定手段として例えばＣＴ１１２ａ，１１２ｂを用いて総負荷電流を測定し、測定した総負荷電流から高調波信号発生装置６あるいは６’の特徴スペクトルに該当する次数の高調波電流値を例えばデータ抽出手段１２を用いて求める。或いは、電力需要家２の引込線４の引込口付近で、電流測定手段として例えばＣＴ１１２ａ，１１２ｂを用い、電圧測定手段として例えばＰＴ１１１ａ，１１１ｂを用いて、総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から、高調波信号発生装置６あるいは６’の特徴スペクトルに該当する次数の高調波電流値と、当該高調波電流の電圧に対する位相差とを、例えばデータ抽出手段１２を用いて求める。そして、上記求めた「特徴スペクトルに該当する次数の高調波電流値」または「当該高調波電流の電圧に対する位相差」の一方または双方に基づいて、特定電気機器３ｆの動作状態を推定手段により推定する。   That is, the total load current is measured using, for example, CT 112a and 112b as current measuring means in the vicinity of the inlet of the lead-in line 4 of the power consumer 2, and the characteristics of the harmonic signal generator 6 or 6 ′ are measured from the measured total load current. The harmonic current value of the order corresponding to the spectrum is obtained using the data extraction means 12, for example. Alternatively, the total load current and voltage are measured and measured near the service entrance of the power customer 2 using, for example, CT 112a and 112b as current measuring means and PT 111a and 111b as voltage measuring means, for example. From the total load current and voltage, the harmonic current value of the order corresponding to the characteristic spectrum of the harmonic signal generator 6 or 6 ′ and the phase difference of the harmonic current with respect to the voltage are obtained using, for example, the data extraction means 12. Ask. Then, based on one or both of the obtained “harmonic current value of the order corresponding to the characteristic spectrum” or “phase difference with respect to the voltage of the harmonic current”, the operating state of the specific electrical device 3f is estimated by the estimation unit. To do.

この場合、例えば推定手段は、測定された高調波電流値が予め設定しておいた閾値を超える場合は、特定電気機器３ｆが電源オンの状態にあると判断し、測定された高調波電流値が当該閾値以下となる場合は、特定電気機器３ｆが電源オフの状態にあると判断する。または推定手段は、高調波信号発生装置６あるいは６’に設定されたオン時間幅、オフ時間幅、裁断開始位相から、図１１に示す複素平面上における特徴スペクトルに該当する座標位置を基準点として設定しておき、測定された高調波電流と位相差のデータに基いて図１１の複素平面上の座標位置を特定し、当該特定した座標位置が基準点と一致または基準点の近傍に位置する場合は、特定電気機器３ｆが電源オンの状態にあると判断し、当該特定した座標位置が基準点から離れて位置する場合は、特定電気機器３ｆが電源オフの状態にあると判断する。   In this case, for example, when the measured harmonic current value exceeds a preset threshold value, the estimation unit determines that the specific electrical device 3f is in a power-on state, and the measured harmonic current value Is less than or equal to the threshold value, it is determined that the specific electrical device 3f is in a power-off state. Alternatively, the estimation means uses the coordinate position corresponding to the characteristic spectrum on the complex plane shown in FIG. 11 from the on-time width, off-time width, and cutting start phase set in the harmonic signal generator 6 or 6 ′ as a reference point. The coordinate position on the complex plane in FIG. 11 is specified based on the measured harmonic current and phase difference data, and the specified coordinate position coincides with the reference point or is located in the vicinity of the reference point. In this case, it is determined that the specific electrical device 3f is in a power-on state, and when the specified coordinate position is located away from the reference point, it is determined that the specific electrical device 3f is in a power-off state.

さらに、本発明は、特定電気機器３ｆの動作状態の推定方法及びシステムとして構成することもできる。この場合、非侵入型モニタリングシステム１が出力する特定電気機器３ｆの動作状態の推定結果は、電力需要家居住者の安否確認に用いられるものには限らない。例えば、電気事業者や電気機器３の製造業者や販売業者等にとって電力需要家２の側の重要な情報の一つに電力需要家２が保有する電気機器３の構成や使用実態に関する情報がある。これらの情報は、ＤＳＭ（Demand Side Management）の効果評価、潜在需要の予測、負荷率低下の要因分析、きわめて細かな季時別料金システムの構築、需要家への各種サービスの提供等を行う上で必要不可欠である。従って、特定電気機器３ｆの動作状態の推定結果を、電力需要家２が保有する電気機器３の構成や使用実態に関する有用な情報の１つとして活用することができる。尚、この場合の特定電気機器３ｆは、需要家居住者が健常に生活しているか否かを推測できるものである必要はない。また、上述の実施形態では、高調波信号発生装置６あるいは６’を特定電気機器３ｆとは別体として構成したが、例えば高調波信号発生装置６あるいは６’を特定電気機器３ｆに内蔵させ、高調波信号発生装置６あるいは６’と特定電気機器３ｆと一体化しても良い。   Furthermore, this invention can also be comprised as an estimation method and system of the operation state of the specific electric equipment 3f. In this case, the estimation result of the operation state of the specific electrical device 3f output from the non-intrusive monitoring system 1 is not limited to the one used for confirming the safety of the power consumer resident. For example, one of important information on the electric power consumer 2 side for electric power companies, manufacturers and distributors of electric equipment 3 is information on the configuration and actual usage of the electric equipment 3 held by the electric power consumer 2. . This information is used to evaluate the effect of DSM (Demand Side Management), predict potential demand, analyze the factors of load factor decline, construct extremely detailed seasonal fee systems, and provide various services to customers. Is indispensable. Therefore, the estimation result of the operation state of the specific electrical device 3f can be utilized as one of useful information regarding the configuration and actual usage of the electrical device 3 held by the power consumer 2. In addition, the specific electric equipment 3f in this case does not need to be able to infer whether or not the customer resident is living healthy. In the above-described embodiment, the harmonic signal generator 6 or 6 ′ is configured separately from the specific electrical device 3f. For example, the harmonic signal generator 6 or 6 ′ is incorporated in the specific electrical device 3f. The harmonic signal generator 6 or 6 ′ may be integrated with the specific electric device 3f.

本発明の高調波信号発生装置の実施の一形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the harmonic signal generator of this invention. 特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝５の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。It is a graph which shows the example which cut | disconnected the electric current supplied to a specific electric equipment by the harmonic signal generator on the conditions of cutting start phase = 0 degree, and the number of cuttings per cycle n = 5. The horizontal axis indicates time. 裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝９の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。When the cutting start phase = 0 ° and the number of cuttings per cycle n = 9, the frequency spectrum of the current generated on the feeder line is shown, the vertical axis shows the effective value of the current, and the horizontal axis shows the frequency. 裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１０の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。When the cutting start phase = 0 ° and the number of cuts per cycle n = 10, the frequency spectrum of the current generated on the feeder line is shown, the vertical axis shows the effective value of the current, and the horizontal axis shows the frequency. 裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１１の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。When the cutting start phase = 0 ° and the number of cuts per cycle n = 11, the frequency spectrum of the current generated on the feeder line is shown, the vertical axis shows the effective value of the current, and the horizontal axis shows the frequency. 裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。In the case where the cutting start phase = 0 ° and the number of cuttings per cycle n = 12, the frequency spectrum of the current generated on the feeder line is shown, the vertical axis shows the effective value of the current, and the horizontal axis shows the frequency. 特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。It is a graph which shows the example which cut | disconnected the electric current supplied to a specific electric equipment with the harmonic signal generator on the conditions of cutting start phase = 0 degree, and the number of cuttings per cycle n = 12. The horizontal axis indicates time. 特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝６°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。It is a graph which shows the example which cut | disconnected the electric current supplied to a specific electric equipment by the harmonic signal generator on the conditions of cutting start phase = 6 degrees and the cutting | disconnection number n = 12 per period, and a vertical axis | shaft shows electric current value. The horizontal axis indicates time. 特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝１４°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。It is a graph which shows the example which cut | disconnected the electric current supplied to a specific electric equipment by the harmonic signal generator on the conditions of cutting start phase = 14 degrees and the cutting | disconnection number n = 12 per period, and a vertical axis | shaft shows electric current value. The horizontal axis indicates time. 特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝２５°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。It is a graph which shows the example which cut | disconnected the electric current supplied to a specific electric equipment by the harmonic signal generator on the conditions of cutting start phase = 25 degree and the cutting | disconnection number n = 12 per period, and a vertical axis | shaft shows electric current value. The horizontal axis indicates time. 図７〜図１０の条件で給電線上に発生する１１次と１３次の高調波電流の実効値と、基本波電圧に対する１１次と１３次の高調波電流の位相差θとの関係を示し、横軸は電流実効値×ｓｉｎθを示し、縦軸は電流実効値×ｃｏｓθを示す。7 shows the relationship between the effective values of the 11th and 13th harmonic currents generated on the feeder under the conditions of FIGS. 7 to 10 and the phase difference θ between the 11th and 13th harmonic currents with respect to the fundamental voltage, The horizontal axis represents current effective value × sin θ, and the vertical axis represents current effective value × cos θ. 本発明の電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムの実施の一形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the safety confirmation method and system of the electric power consumer resident of this invention. 非侵入型モニタリングシステムの構成の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of a structure of a non-intrusive monitoring system. 図１における電気回路だけを取り出した概略ブロック図である。It is the schematic block diagram which took out only the electric circuit in FIG. 本発明の高調波信号発生装置の他の実施形態の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of other embodiment of the harmonic signal generator of this invention. 本発明の高調波信号発生装置の更に他の実施形態の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of further another embodiment of the harmonic signal generator of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 非侵入型モニタリングシステム
２ 電力需要家
３ 電気機器
３ｆ 特定電気機器
６ 高調波信号発生装置
１４ 通知手段
１５ 安否情報管理手段
１６ 情報端末機
１７ 屋内配線回路
６６ パルス幅調整手段（電流遮断の時間間隔と時間幅を調節する手段）
６７ 位相設定手段（交流零点に対する電流遮断のタイミングを調節する手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-intrusive monitoring system 2 Electric power consumer 3 Electric equipment 3f Specific electric equipment 6 Harmonic signal generator 14 Notification means 15 Safety information management means 16 Information terminal 17 Indoor wiring circuit 66 Pulse width adjustment means (Time interval of current interruption) And means to adjust the time span)
67 Phase setting means (means for adjusting the timing of current interruption with respect to the AC zero point)

Claims (20)

電力需要家内の特定電気機器の動作時に給電線から前記特定電気機器に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、前記電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を前記給電線上に発生させることを特徴とする高調波信号発生装置。   Harmonic current generated by the electric appliance in the electric power consumer by cutting off the current supplied from the feeder line to the specific electric appliance during the operation of the electric appliance in the electric power consumer by a predetermined time interval at predetermined time intervals. A harmonic signal generator characterized in that a harmonic current having a characteristic that is not present is generated on the feeder line. 前記一定時間間隔と前記一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の高調波信号発生装置。   2. The harmonic signal generator according to claim 1, further comprising means for adjusting one or both of the fixed time interval and the fixed time width. 交流の零点に対する前記遮断のタイミングを調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の高調波信号発生装置。   The harmonic signal generator according to claim 1 or 2, further comprising means for adjusting the timing of the interruption with respect to an AC zero point. 電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。   A harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 is installed between an indoor wiring circuit in a power consumer and a specific electrical device, and a total load current and voltage are provided near a feeder line inlet of the power consumer. The phase difference of the harmonic current with respect to the harmonic current and voltage of the total load current is determined from the measured total load current and voltage, and the harmonic current and voltage with respect to the determined total load current are determined. An operation state estimation method for a specific electrical device, wherein the operation state of the specific electrical device is estimated based on a phase difference between harmonic currents. 電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。   The harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 is installed between an indoor wiring circuit and a specific electrical device in a power consumer, and a total load current is measured in the vicinity of the power supply line inlet of the power consumer. Then, the harmonic current of the total load current is obtained from the measured total load current, and the operation state of the specific electrical device is estimated based on the obtained harmonic current of the total load current. A method for estimating an operating state of a specific electrical device. 電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。   A harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3 is installed between an indoor wiring circuit in a power consumer and a specific electrical device, and a total load current and voltage are provided near a feeder line inlet of the power consumer. Measuring the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current from the measured total load current and voltage, and based on the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the obtained total load current, An operation state estimation method for a specific electrical device, wherein the operation state of the specific electrical device is estimated. 電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。   The harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3, which is installed between an indoor wiring circuit in a power consumer and a specific electrical device, and a total load measured in the vicinity of a power supply line inlet of the power consumer From the current and voltage, obtain the phase difference of the harmonic current with respect to the harmonic current and voltage of the total load current, and based on the obtained phase difference of the harmonic current with respect to the harmonic current and voltage of the total load current And a non-intrusive monitoring system for estimating an operation state of the specific electric device. 電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。   The harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3, which is installed between an indoor wiring circuit in a power consumer and a specific electrical device, and a total load current in the vicinity of a feed line inlet of the power consumer. A means for measuring, a means for obtaining a harmonic current of the total load current from the measured total load current, and an operating state of the specific electrical device based on the obtained harmonic current of the total load current And a means for estimating the operating state of the specific electrical device. 電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。   The harmonic signal generator according to any one of claims 1 to 3, which is installed between an indoor wiring circuit in a power consumer and a specific electrical device, and a total load current in the vicinity of a power supply line inlet of the power consumer. Means for measuring the voltage; means for determining a phase difference of the harmonic current of the total load current from the measured total load current and voltage; and a position of the calculated total load current with respect to the voltage of the harmonic current. A system for estimating an operating state of the specific electrical device based on a phase difference. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に接続される回路を有し、前記特定電気機器の動作時に前記給電線から前記回路に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、前記電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を前記給電線上に発生させることを特徴とする高調波信号発生装置。   A circuit connected in parallel with a specific electrical device to an indoor wiring circuit in a power consumer, and the current supplied from the feeder line to the circuit during operation of the specific electrical device is constant at regular time intervals A harmonic signal generating apparatus characterized by generating a harmonic current on the feeder line that has characteristics that are not present in the harmonic current generated by the electrical equipment in the electric power consumer by blocking each time width. 前記一定時間間隔と前記一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の高調波信号発生装置。   The harmonic signal generator according to claim 10, further comprising means for adjusting one or both of the fixed time interval and the fixed time width. 交流の零点に対する前記遮断のタイミングを調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１０または１１記載の高調波信号発生装置。   12. The harmonic signal generator according to claim 10, further comprising means for adjusting the timing of the interruption with respect to an AC zero point. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。   A harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12 is attached in parallel with a specific electric device to an indoor wiring circuit in a power consumer, and a total load current and a power supply line inlet near the power consumer The voltage is measured, and the phase difference of the harmonic current with respect to the harmonic current and voltage of the total load current is obtained from the measured total load current and voltage, and the harmonic current and voltage of the obtained total load current are obtained. An operation state estimation method for a specific electrical device, wherein the operation state of the specific electrical device is estimated based on a phase difference between currents of harmonics relative to. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。   A harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12 is attached in parallel with a specific electrical device to an indoor wiring circuit in an electric power consumer, and a total load current is measured in the vicinity of the feeder line inlet of the electric power consumer. Measure, obtain a harmonic current of the total load current from the measured total load current, and estimate the operating state of the specific electrical device based on the obtained harmonic current of the total load current A method for estimating the operating state of a specific electrical device. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。   A harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12 is attached in parallel with a specific electric device to an indoor wiring circuit in a power consumer, and a total load current and a power supply line inlet near the power consumer A voltage is measured, and a phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current is obtained from the measured total load current and voltage, and based on the phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the obtained total load current. An operation state estimation method for a specific electrical device, wherein the operation state of the specific electrical device is estimated. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。   The harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12, which is installed in parallel with a specific electric device with respect to an indoor wiring circuit in a power consumer, and a total measured in the vicinity of a power feed line inlet of the power consumer From the load current and voltage, obtain the phase difference of the harmonic current with respect to the harmonic current and voltage of the total load current, and determine the phase difference of the harmonic current with respect to the obtained harmonic current and voltage of the total load current. And a non-intrusive monitoring system for estimating an operation state of the specific electric device based on the operation state estimation system of the specific electric device. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。   The harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12, which is installed in parallel with a specific electric device with respect to an indoor wiring circuit in a power consumer, and a total load current in the vicinity of a feeder line inlet of the power consumer. A means for obtaining a harmonic current of the total load current from the measured total load current, and an operating state of the specific electrical device based on the obtained harmonic current of the total load current And a means for estimating the operating state of the specific electrical equipment. 電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。   The harmonic signal generator according to any one of claims 10 to 12, which is installed in parallel with a specific electric device with respect to an indoor wiring circuit in a power consumer, and a total load current in the vicinity of a feeder line inlet of the power consumer. And a means for measuring the voltage, a means for obtaining a phase difference with respect to the voltage of the harmonic current of the total load current from the measured total load current and voltage, and a voltage for the harmonic current of the obtained total load current A system for estimating an operating state of the specific electrical device based on a phase difference. 対象となる電力需要家の居住者の安否を確認する方法であり、請求項４〜６，１３〜１５のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態の推定方法により推定された結果を、前記居住者の安否情報を管理する手段または前記居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知することを特徴とする電力需要家居住者の安否確認方法。   A method for confirming the safety of a resident of a target electric power consumer, wherein the result estimated by the method for estimating the operating state of a specific electrical device according to any one of claims 4 to 6, 13 to 15, A method for confirming safety of a resident of a power consumer, characterized by notifying a means for managing the safety information of the resident or a predetermined information terminal corresponding to the resident. 対象となる電力需要家の居住者の安否を確認するシステムであり、請求項７〜９，１６〜１８のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態推定システムと、当該特定電気機器の動作状態推定システムの推定結果を、前記居住者の安否情報を管理する手段または前記居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知する通知手段とを有することを特徴とする電力需要家居住者の安否確認システム。   It is a system for confirming the safety of a resident of a target electric power consumer, the operation state estimation system for a specific electrical device according to any one of claims 7 to 9, and 16 to 18, and the operation state of the specific electrical device A power consumer resident characterized by comprising: a means for managing the safety information of the resident; or a notification means for notifying a predetermined information terminal corresponding to the resident. Safety confirmation system.
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