自動查表方法和裝置的製作方法

2023-06-06 23:26:46

專利名稱：自動查表方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及對分別安裝在各家各戶的電錶、水錶和氣表等各種計量儀表進行自動查表的自動查表方法和裝置，尤其涉及能利用電力線通信，通過拉入各家的電力線對分別安裝在各家的各種計量儀表進行自動查表的、低成本高效率自動查表方法和裝置。
過去，分別安裝在各家各戶的電錶、水錶、氣表等各種計量儀表，其查表工作由查表員定期到各家各戶巡迴進行。
但是，這種由查表員巡迴查表的老辦法存在的問題是非常麻煩，並且有的家裡沒有人，所以即使巡迴查表也往往不能解決問題，因此，要花費很多勞力和很大費用。
於是，最近，提出了利用電話線路通信方式的自動查表系統。這種利用電話線路通信方式的自動查表系統是把可以自動呼叫或被呼叫的網絡控制裝置安裝到各家各戶，從收集查表值的中心裝置可以向該網絡控制裝置發出呼叫；而且從該網絡控制裝置可以向中心裝置自動發出呼叫，因此通過電話通信網絡即可對分別安裝在各家的電錶、水錶、氣表等各種計量儀表進行自動查表。
但是，利用上述電話線路通信方式的自動查表系統存在的問題是由於必須在各家各戶安裝可以自動呼叫或被呼叫的網絡控制裝置，所以，其初期建設費用和使用運行費用很高，從經濟角度來看，很難被採用。
於是，本發明的目的就在於提供這樣一種新型自動查表方法和裝置，其成本低而且效率高，能對分別安裝在各家各戶的各種計量儀表進行自動查表。
為了達到上述目的，權利要求1的發明，其特徵在於在對分別安裝在許多家的許多計量儀表進行查表的自動查表方法中，
電力線已分別拉入上述許多家屋內，利用通過該電力線的電力線通信來收集上述許多計量儀表的查表值，通過通信網把收集到的上述許多查表值通知中心裝置。
再者，權利要求2的發明，其特徵在於，在權利要求1的發明中，利用安裝在上述許多家中的特定一家中的查表值收集裝置來收集上述查表值。
權利要求3的發明，其特徵在於在權利要求2的發明中，對上述許多家進行分組，通過同一變壓器拉入電力分配線供電的各家為一組，上述查表值收集裝置，每組安裝一臺。
權利要求4的發明，其特徵在於在權利要求3的發明中，上述變壓器向多個系統(系列)的電力線供應變壓電力，上述多個系統的電力線之間，通過傳輸高頻信號的網絡耦合器進行連接，從而可通過該網絡耦合器在上述多個系統的電力線之間進行電力線通信。
權利要求5的發明，其特徵在於，在權利要求4的發明中，上述網絡耦合器，通過纏繞在同一磁心上的多個線圈和分別連接在上述線圈上的多個電容器，分別在上述多個系統的電力線之間進行高頻連接。
權利要求6的發明，其特徵在於，在權利要求1的發明中，上述查表值，利用分別安裝在上述計量儀表上的光學讀出裝置來自動地進行檢測。
權利要求7的發明，其特徵在於，在權利要求1的發明中，上述查表值，根據設置在上述計量儀表上的查表輸出端子所輸出的查表信號自動地進行檢測。
權利要求8的發明，其特徵在於，
在權利要求1的發明中，上述通信網是公用電話線路網，上述查表值，通過不振鈴網絡控制裝置進行發送。
權利要求9的發明，其特徵在於，在權利要求1的發明中，上述查表值，在上述中心裝置發出指令時進行應而收集。
權利要求10的發明，其特徵在於，在權利要求1的發明中，上述查表值，每經過一定時間定期地收集一次。
權利要求11的發明，其特徵在於，在對分別安裝在各家各戶的許多計量儀表進行查表的自動查表裝置中，具有許多查表值檢測裝置，用於分別檢測上述許多計量儀表的查表值；電力線通信裝置，用於利用電力線通信來收集分別由上述許多臺查表值檢測裝置所檢測出的許多查表值，該電力線通信通過分別拉入上述許多家的電力線來進行；查表值通知裝置，用於通過通信網絡來把由上述電力線通信裝置所收集的上述許多查表值通知中心裝置。
權利要求12的發明，其特徵在於，在權利要求11的發明中，上述電力線通信裝置具有多個電力線通信數據機，分別對應於上述許多計量儀表而設置，利用上述電力線通信來發送的，該查表值是由上述查表值檢測裝置檢測出來的相應計量儀表的查表值；查表值收集裝置，連接在上述電力線上，利用通過上述電力線的電力線通信來收集從上述多個電力線通信數據機發送來的多臺計量儀表的查表值。
權利要求13的發明，其特徵在於，在權利要求12的發明中，
上述查表值收集裝置安裝在上述各家各戶中的特定的某家內。
權利要求14的發明，其特徵在於，在權利要求12的發明中，對上述許多家進行分組，把通過同一變壓器供應的電力線所拉入的各家作為一個單位，即一個組，上述查表值收集裝置以上述組為單位，每組安裝一臺。
權利要求15的發明，其特徵在於，在權利要求14的發明中，上述變壓器向多個系統的電力線供應變壓電力，上述電力線通信裝置具有在上述多個系統的電力線之間進行高頻連接的網絡耦合器。
權利要求16的發明，其特徵在於，在權利要求14的發明中，上述網絡耦合器具有磁心；在上述磁心上共同纏繞的多個線圈；以及分別連接到上述線圈上的多個電容器。
權利要求17的發明，其特徵在於，在權利要求16的發明中，上述多個線圈，其一端分別接地，同時另一端分別與上述多個電容器相連接；以及上述多個電容器，其一端分別與上述多個線圈相連接，同時另一端分別與上述多個系統的電力線相連接。
權利要求18的發明，其特徵在於，在權利要求11的發明中，上述查表值檢測裝置具有光學讀出裝置，它分別安裝在上述計量儀表上，能自動地讀出該計量儀表的查表值；以及存儲裝置，用於存儲由上述光學讀出裝置所讀出的相應計量儀表的查表值。
權利要求19的發明，其特徵在於，在權利要求11的發明中，上述查表值檢測裝置具有檢測裝置，用於根據設置在上述計量儀表上的查表輸出端子所輸出的查表信號，自動地檢測該計量儀表的查表值；以及存儲裝置，用於存儲由上述檢測裝置所檢測出的相應計量儀表的查表值。
權利要求20的發明，其特徵在於，在權利要求11的發明中，上述通信網絡是公用電話線路網絡，上述查表值通知裝置具有通過上述公用電話線路網絡與上述中心裝置相連接的不振鈴網絡控制裝置。
權利要求21的發明，其特徵在於，在權利要求20的發明中，上述查表值收集裝置，對由上述不振鈴網絡控制裝置接收的、來自上述中心裝置的指令進行響應並開始起動，通過上述電力線來收集由上述多臺查表值檢測裝置轉送的上述多臺計量儀表的查表值。
權利要求22的發明，其特徵在於，在權利要求12中的發明中，上述查表值收集裝置，在每經過一定時間後自動地起動，通過上述電力線來收集由上述多臺查表值檢測裝置所轉送的上述多臺計量儀表的查表值。
權利要求23的發明，其特徵在於，在權利要求12的發明中，上述查表值收集裝置，由於通過上述電力線來收集由上述多臺查表值檢測裝置所轉送的上述多臺計量儀表的查表值至少進行兩次收集，因此，能防止上述多臺計量儀表的查表值收集工作出現遺漏。
權利要求24的發明，其特徵在於，
在權利要求20的發明中，上述查表值通知裝置，對由上述不振鈴網絡控制裝置接收的來自上述中心裝置的指令進行響應，通過上述公用電話線路網絡把由上述查表值收集裝置所收集的上述多個查表值發送到中心裝置內。
權利要求25的發明，其特徵在於，在權利要求20的發明中，上述查表值通知裝置，通過上述不振鈴網絡控制裝置定期地呼叫上述中心裝置，通過上述公用電話線路網絡把由上述查表值收集裝置所收集的上述多個查表值發送到上述中心裝置內。
權利要求26的發明，其特徵在於，在權利要求12的發明中，上述查表值通知裝置，向上述中心裝置通知由上述查表值收集裝置所收集的上述多個查表值至少進行2次，因而能防止上述多臺計量儀表的查表值通知工作出現遺漏。
權利要求27的發明，其特徵在於，在權利要求12的發明中，上述中心裝置具有自動地呼叫上述查表值收集裝置的自動撥號裝置；通信控制裝置，用於控制與上述查表值收集裝置之間進行的通過上述通信網絡的通信；以及數據處理裝置，用於處理已取得的查表值數據，該數據是利用上述通信控制裝置與上述查表值收集裝置之間進行通信而取得的。
權利要求28的發明，其特徵在於，在權利要求1或權利要求11的發明中，上述的各家也包含特定的場所在內。
附圖的簡單說明

圖1是表示採用涉及本發明的自動查表方法和裝置來構成的自動查表系統一個實施例的方框簡圖。
圖2是表示圖1所示變壓器的概略結構的方框圖。
圖3是表示圖2所示變壓器結構中的Δ(三角形)-開式三角形連接的單相3線制詳細結構的電路圖。
圖4是表示圖1所示網絡耦合器概略結構的電路圖。
圖5是表示圖4所示網絡耦合器具體結構的結構圖。
圖6是圖5所示的網絡耦合器的電路圖。
圖7是表示圖1所示的電力線1-A與多個查表終端30-A1～30-Ai的連接方法的電路圖。
圖8是表示連接在圖1所示的A系統的電力線上的查表終端的具體結構的方框圖。
圖9是表示連接在圖1所示的A系統的電力線上的收集終端的具體結構的方框圖。
圖10是以電力線R1、N1為中心來表示該自動查表系統中的電力線通信電路的高頻等效電路。
圖11是表示在圖10中由電力線通信數據機Mo進行發送時的等效電路圖。
圖12是表示該自動查表系統整體結構的示意圖。
圖13是表示從該自動查表系統中抽取出來的通信系統主要結構的方框圖。
圖14是表示圖13所示的中心裝置、收集終端和多個查表終端之間的通信過程的過程圖。
圖15是表示圖13所示的中心裝置、收集終端和多個查表終端之間的通信過程的另一例子的過程圖。
以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施例。
圖1是利用方框簡圖來表示採用涉及本發明的自動查表方法和裝置而構成的自動查表系統的一種實施例。
在圖1中，該自動查表系統通過A系統的電力線1-A、B系統的電力線1-B、C系統的電力線1-C，來收集分別安裝在各家的電錶、水錶、氣表等各種計量儀表的查表值，並通過電話網絡50將其發送到中心裝置60內，從而實現了自動查表。該自動查表系統具有變壓器10，用於對高壓一側的3相電力線1進行降壓，並劃分成3個系統的電力線(單相3線電力線)1-A、1-B、1-C；網絡耦合器20，為了能夠實現3個系統的電力線1-A、1-B、1-C之間的電力線通信，對這3個系統的電力線1-A、1-B、1-C之間互相進行高頻連接；查表終端30-A1～30-Ai、30-B1～30-Bj、30-C1～30-Ck，分別與這3個系統的電力線1-A、1-B、1-C相連接，用於檢測分別安裝在各家的表等各種計量儀表(以下簡稱表)的查表值；收集終端40，與A系統的電力線1-A相連接，利用電力線通信，通過電力線1-A、1-B、1-C，來收集由查表終端30-A1～30-Ai、30-B1～30-Bj、30-C1～30-Ck所檢測出的各個表的查表值，並將其發送到電話網絡50內；以及中心裝置60，安裝在電力、來自水，煤氣等各營業所內，根據從電話網絡50發送出的各個表的查表值進行規定的處理。
圖2是表示圖1所示的變壓器10的結構圖。
在圖2中，該變壓器10對6600V或3300V的高壓側的3相R、S、T電力線1進行降壓並分成3個系統的電力線(單相3相電力線)1-A、1-B、1-C，可採用Δ-Y連接、Δ-Δ連接、Y-Y連接、Y-Δ連接中的任一種方式來構成。其中，S的次級側，即使開式三角形也可以中線接地(6相星形連接)來構成，Y形時當然也可中線接地。
圖3表示在上述圖2所示的變壓器10的結構中，Δ-開式三角形連接的單相三線制的詳細結構。
在圖3中，該變壓器10由三角形連接的初級線圈11和與該初級線圈11的各個相線進行磁性耦合的開式三角形連接的次級線圈12構成。
並且，在初級線圈11上施加由3相R、S、T構成的6600V或3300V高壓的3相交流，從與初級的相線R-S相對應的次級線圈12上輸出由R1、N1、R2構成的A系統單相3線制電力線1-A。其中，該單相3線制電力線1-A的N1接地，在相線R1和N1之間以及相線R2和N1之間，分別供給100V電力，在R1和R2之間供給200V電力。
再者，從與初級相線S-T相線相對應的次級線圈12上，輸出由相線S1、N2、S2構成的B系統的單相3線制電力線1-B。其中，該單線3相制電力線1-B的N2接地，在相線S1和N2之間以及相線S2和N2之間分別供給100V的電力，在相線S1和S2之間供給200V的電力。
再者，從與初級的相線T-R相對應的次級線圈12，輸出由相線T1、N3、T2構成的C系統單相3線制電力線1-C、其中，該單相3線制電力線1-C的N3接地，相線T1和N3之間以及T2和N3之間分別供給100V的電力，相線T1和T2之間供給200V的電力。
圖4是是表示圖1所示的網絡耦合器20的結構簡圖。
在圖4中，該網絡耦合器20表示在下列情況下的結構，即如圖3所示，圖1所示的變壓器10對高壓側的3相R、S、T的電力線1進行降壓，並分成由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A和由相線S1、N2、S2構成的B系統單相3線的電力線1-B，以及由T1，N3，T2構成的C系統單相3線的電力線1-C。
其中，由圖4所示的虛線所表示的箭頭，如以後用圖5和圖6將要說明的那樣，表示由線圈和電容器構成並用高頻來連接各相互關係的電路11-R1、11R-2、11-S1、11-S2、11-T1、11-T2。
也就是說，在圖4中，A系統單相3線的電力線，1-A的相線R1，通過電路11-R1進行高頻接地；A系統單相3線的電力線1-A的相線R2通過電路11-R2進行高頻接地；同樣，B系統單相3線的電力線1-B的相線S1通過電路11-S1進行高頻接地B系統單相3線的電力線1-B的相線S2通過電路11-S2進行高頻接地；另外，C系統單相3線的電力線1-C的相線T1通過電路11-T1進行高頻接地；C系統單相3線的電力線1-C的相線T2通過電路11-T2進行高頻接地。其結果，A系統單相3線的電力線1-A的相線R1、R2和B系統單相3線的電力線1-B的相線S1、S2以及C系統單相3線的電力線1-C的相線T1、T2，分別通過磁性互相進行高頻連接；A系統單相3線的電力線1-A、和B系統單相3線的電力線1-B，以及C系統單相3線的電力線1-C之間可以進行電力線通信。
圖5表示圖4所示的網絡耦合器20的具體結構。該圖5所示的網絡耦合器20，其構成部分是環形磁心12、纏繞在該環形磁心12上的6個線圈L1～L6、分別與該線圈L1～L6相連接的6個電容器C1～C6。
其中，6個線圈L1～L6的一端分別接地，這6個線圈L1～L6的另一端分別與電容器C1～C6的一端相連接，該電容器C1～C6的另一端分別與A系統單相3線的電力線1-A的相線R1、R2、和B系統單相3線的電力線1-B的相線S1、S2、以及C系統單相3線的電力線1-C的相線T1、T2進行連接。
圖6表示圖5所示的網絡耦合器20的電路圖。在圖6中，線圈L1和電容器C1的串聯電路對應於圖4所示的電路11-R1；線圈L2和電容器C2的串聯的電路對應於圖4所示的電路11-R2。
同樣，線圈L3和電容器C3的串聯電路對應於圖4所示的電路11-S1；線圈L4和電容器C4的串聯電路對應於圖4所示的電路11-S2；線圈L5和電容器C5的串聯電路對應於圖4所示的電路11-T1；線圈L6和電容器C6的串聯電路對應於圖4所示的電路11-T2。
並且，在圖6中，纏繞在環形磁心12上的6個線圈L1-L6上分別標註的大黑點表示線圈L1～L6各自的極性。
圖7表示在圖1所示的A系統電力線1-A(即圖3所示的由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A)上連接了多個查表終端30-A1～30-Ai的情況。
在圖7中，多個查表終端30-A1～30-Ai共劃分成以下3組即查表終端30-A1～30-Ap、查表終端30-A(p+1)～30-Aq、查表終端30-A(q+1)～30-Ai。屬於第1組的查表終端30-A1～30-Ap，分別連接在該A系統的電力線1-A的相線R1和N1之間；屬於第2組的查表終端30-A(p+1)～30-Aq分別連接在該A系統的電力線1-A的相線R2和N1之間；屬於第3組的查表終端30-A(q+1)～30-Ai；分別連接在該A系統的電力線1-A的相線R1和N1以及R2之間。
其中，查表終端30-A1～30-Ap和30-A(p+1)～30-Aq，是單相2線的100V的查表終端；查表終端30-A(q+1)～30-Ai是單相3線的100V或200V的查表終端。
並且，上述3組查表終端，在分組時要使該A系統的電力線1-A的各相的負荷平衡達到最佳狀態。
再者，在圖7中表示在A系統的電力線1-A(即圖3所示的由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A)上連接了多個查表終端30-A1～30-Ai的情況。但是與B系統的電力線1-B(即圖3所示的由相線S1，N2、S2構成的B系統單相3線的電力線1-B)上連接多個查表終端30-B1～30-Bj的情況、以及與C系統的電力線1-C(即圖3所示的由相線T1、N3、T2構成的C系統單相3線的電力線1-C)上連接多個查表終端30-C1～30-Ck的連接情況，也可採用同樣的結構圖8表示在圖1所示的A系統的電力線1-A(即圖3所示的由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A)上所連接的查表終端30-A1～30-Ai的具體結構。
在圖8中，該查表終端30的結構部分包括光學耦合器31，利用投光器和受光器對表30a的動作進行無力矩光學檢測；
對光學耦合器31的檢測輸出進行計數的計數器32；電力線通信數據機33，把計數器32的計數值作為表的查表值，利用電力線通信將查表值發送到由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A內；以及電源部34，用於向光學耦合器31、計數器32、電力線通信數據機33供應驅動電力。
當上述表30a是電錶時，利用光學耦合器31來檢測該電錶的旋轉板的旋轉動作，利用計數器32來計算由光學耦合器31檢測出的黑計動率計(電錶)的旋轉板的轉數，此此取得查表值。
再者，當上述表30a是水錶、氣表時，同樣，用光學耦合器31來檢測該水錶、氣表的驅動步驟，利用計數器32來計算由光學耦合器31所檢測出的水錶、氣表的驅動步數，以此取得查表值。
其中，上述計數器32可以用快閃記憶體來構成。
另外，在上述說明中，表示採用這樣的結構，即利用光學耦合器31來檢測表30a的動作，利用計數器32來計算該檢測輸出，以此取得查表值。但是，也可以採用這樣的結構，即該表30a採用可直接輸出查表值的、設有查表值輸出端子的計量儀表，根據來自該查表值輸出端子的輸出信號來取得查表值。
再者，在圖8中表示了在圖1所示的A系統的電力線1-A上所連接的查表終端30-A1～30-Ai的具體結構，但是，在B系統的電力線1-B上所連接的查表終端30-B1～30-Bj、以及在C系統的電力線1-C上所連接的查表終端30-C1～30-Ck也可採用同樣的結構。
圖9表示在圖1所示的A系統的電力線1-A上，即在圖3所示的由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A上所連接的收集終端40的具體結構。
在圖9中，該收集終端40，其結構包括；電力線通信數據機41，它連接在A系統的電力線1-A上，即圖3所示的由相線R1、N1、R2構成的A系統單相3線的電力線1-A上，可以和下列三種查表終端進行電力線通信；即在A系統的電力線1-A上所連接的查表終端30-A1～30-Ai、和通過網絡耦合器20在B系統的電力線1-B上連接的查表終端30-B1～30-Bj、以及在C系統的電力線1-C上連接的查表終端30-C1～30-Ck；數據機43，用於通過圖1所示的電話網絡50利用電話線50a與中心裝置進行通信；不振鈴網絡控制部44，用於通過電話網絡50以不振鈴方式來控制對中心裝置60呼叫和被呼叫；控制部42，用於進行下列控制，即通過電力線通信數據機41從下列各查表終端上收集各個查表值，這些查表終端是連接在A系統的電力線1-A上的查表終端30-A1～30-Ai、連接在B系統的電力線1-B上的查表終端30-B1～30-Bi、以及連接在C系統的電力線1-C上的查表終端30-C1～30-Ck，同時，通過數據機43和不振鈴網絡控制部44把這些已收集到的各個查表終端的查表值發送到中心裝置60內。
另外，在圖9中，45表示與電話線50a相連接的電話機。
圖10是以電力線R1、N1為中心，用高頻等效電路來表示上述自動查表系統中的電力線通信電路。
在圖10中， Mo～Mn表示分別設置在收集終端40和各查表終端30-A1～30-Ck上的電力線通信數據機；Eo—En表示利用分別設置在收集終端40和各查表終端30-A1～30-Ck上的電力線通信數據機Mo～Mn來進行電力線通信時所用的載波發生電源。
再者，Z1表示電力線信道的總負荷阻抗；Zc表示網絡耦合器20的網絡阻抗；Z表示變壓器10的接地阻抗；Zo～Zn表示包括電力線通信數據機Mo～Mn的各個阻抗在內的接地阻抗(100KHz時的阻抗)。
但是，在該自動查表系統的電力線通信中，電力線R1、R2、S1、S2、T1、T2對大地(接地)是高頻等電位的。
再者，電力線通信數據機Mo～Mn分別具有ID代碼，在電力線通信數據機Mo～Mn中，發送數據機可以單獨發生通信載波。並且，在此情況下，利用100KHz～400KHz作為載波頻率。所以，在檢測該載波期間，不能從其他電力線通信數據機發送載波。但若通信條件齊全，則也可發生載波並進行發送。
圖11表示在電力線通信數據機MO進行發送時的等效電路圖。
在圖11中，為計算方便起見，若把各個阻抗作為高頻阻抗來計算變壓器10的阻抗Za，則Za＝Z+1/{(1/Z1)+(1/Zc)}＝Z+Z1·Zc/(Z1+Zc)…(1)在上式中，若假設變壓器10的接地阻抗為10Ω；從該變壓器10供電的戶數為30戶；每戶消耗的功率為30A、100V，則流入該變壓器10的電流I在50Hz時為30A×30戶＝900A…(2)由該變壓器10供電的功率P在50Hz時為30A×30戶×100V＝90KVA…(3)所以，在50Hz時的總負荷阻抗為90000/(900×900)＝1/9Ω…(4)所以，在頻率100KHz時的總負荷阻抗Z1可由下列簡化式求得。
Z1＝(1/9)×(100KHz/50Hz)＝222Ω…(5)同樣，網絡阻抗Zc可由下式求得。
Zc＝1.5×1.5/0.3＝7.5Ω…(6)因此，變壓器10的阻抗Za可由式(1)求得如下Za＝Z+Z1·Zc/(Z1+Zc)＝18Ω…(7)另外，包括電力線通信數據機Mo～Mn的各個阻抗在內的接地阻抗Zo～Zn，假定分別為
7.5Ω(數據機本身的阻抗)+100Ω(接地阻抗)＝107.5…(8)假定n＝30，則該阻抗Zl為Zb＝107.5/30＝3.6Ω…(9)所以，該自動查表系統的電力線通信的總阻抗Zp為Zp＝Za·Zb/(Za+Zb)＝18×3.6/(18+3.6)＝3Ω…(10)但是，在電力線通信中，由於接收功率與通信功率之比，和接收部等效阻抗與發送部等效阻抗之比成反比，所以，P1/P0＝(1/107.5)/(1/3)＝0.028…(11)若用分貝概算法來計算該值，則為-15.5dB，在該自動查表系統的電力線通信中，即使考慮到其他損耗，一直到-40dB通信都是可能的。
另外，在上述說明中，表示出了由電力線通信數據機Mo進行發送的情況，但在由其他電力線通信數據機M1～Mn進行發送的情況下也是完全一樣的。
再者，收集終端40，即使與連接在A系統的電力線1-A上的查表終端30-A1～30-Ai以外的查表終端進行電力線通信時，也就是說與連接在B系統的電力線1-B上的查表終端30-B1～30-Bj、以及連接在C系統的電力線1-C上的查表終端30-C1～30-Ck進行電力線通信時，也可完全一樣地進行電力線通信，只是在網絡耦合器20中產生50Ω的耦合損耗。
並且，在該自動查表系統的電力線通信中，例如，在負荷Z1被防止噪音用的電容器斷開的情況下，即使負荷Z1和負荷Zc的電路被短路的情況下，該自動查表系統的電力線通信的網絡耦合器20也能完成其功能。
也說是說，在式(1)中假定Z1＝0，那麼Za＝Z+1/{(1/Zl)+(1/Zc)}
＝Z＝10Ω…(12)所以，在此情況下的該自動查表系統的電力線通信的總阻抗Zp為Zp＝Za·Zb/(Za+Zb)＝10×3.6/(10+3.6)＝2.46Ω…(13)這時，P1/P0＝(1/107.5)/(1/2.46)＝0.0264…(1 4)若用分貝概算法來計算該值，則得出一15.8dB，在該自動查表系統的電力線通信中，這樣情況也完全可以進行通信。
這樣，在該自動查表系統的通信系統中，從技術上看，具有以下優點1.採用電力線通信的載波不放在電力線之間的方式，這樣以來，電力線通信的載波不會超過變壓器10向上流流動(對每1相投置中性點，在電力變壓器內利用磁性把載波消除)。
2.由於載波不在電力線之間進行流動，所以，不需要隔離濾波器。
3.由於濾波不在電力線之間流動，所以，不受線間負荷變動和尖峰噪聲的影響，不受各種設備的噪聲濾波器的影響。
4.由於網絡耦合器20的連接形式能隨時消除低壓配線電壓，所以載波收發效率高。
5.即使增加各種負荷，也不會因此而影響通信能力。
圖12為表示採用上述結構的該自動查表系統的整體結構的示意圖。
在圖12所示的自動查表系統中，高壓側的3相電力線1的電壓經過安裝在電線桿70上的變壓器(柱上變壓器)進行降壓，並進行分支，變成3個系統的電力線(單相3線電力線)1-A、1-B、1-C，然後，同樣地通過安裝在電線桿70上的網絡耦合器20、端子箱90，作為2芯或3芯的引入電力線，拉入各家各戶(各家庭)100-A1～100-Ck。
拉入各家各戶100-A1～100-Ck的2芯或3芯的引入電力線內，在A系統的電力線1-A上，連接查表終端30-A1～30-Ai；在B系統的電力線1-B上，連接查表終端30-B1～30-Bj；在C系統的電力線1-C上，連接查表終端30-C1～30-Ck。
再者，在圖12所示的結構中，已安裝了連接在上述A系統的電力線1-A上的查表終端30-A1的各家100-A1內，另外還安裝收集終端40，用於從各查表終端30-A1～30-Ck中收集各個查表值，該收集終端40連接在A系統的電力線1-A上，同時通過電話線50a連接到圖1所示的中心裝置60上。
再者，該收集終端40的連接部位，並非僅限於圖12所示的位置，而是連接在A系統的電力線1-A、B系統的電力線1-B、C系統的電力線1-C中的任一個上均可。
圖13表示從該自動查表系統中提取出來的通信系統簡圖。
在圖13中，在A系統的電力線1-A上連接查表終端30-A1～30-Ai和收集終端40；在B系統的電力線1-B上連接查表終端30-B1～30-Bj；在C系統的電力線1-C上連接查表終端30-C1～30-Ck。
並且，A系統的電力線1-A、B系統的電力線1-B、C系統的電力線1-C，通過網絡耦合器20互相進行高頻連接。因此，收集終端40可以利用電力線1-A、電力線1-B、電力線1-C，與查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck之間進行電力線通信。
而且，在該自動查表系統中，收集終端40，通過利用上述電力線1-A、電力線1-B、電力線1-C的電力線通信，分別從上述多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck中收集各個查表值。
再者，收集終端40，通過電話線50a與電話網絡50進行連接；中心裝置60同樣地通過電話線50b與電話網絡進行連接。這種結構使得收集終端40可以和中心裝置60之間進行數據通信。圖14表示圖13所示的中心裝置60、收集終端40、多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck之間的通信過程。
該圖14所示的通信過程，定期地，例如每月進行一次，通過進行這一通信過程，中心裝置60可以自動查表，即通過收集終端40來取得多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bi、查表終端30-C1～30-Ck的查表值。
在圖14中，當由中心裝置60進行自動查表時，首先從中心裝置60向收集終端40發出呼叫、若收集終端40的圖9所示的不振鈴網絡控制部44對上述呼叫進行不振鈴響應，則中心裝置60向收集終端40發送查表指令。
收集裝置40，當接收到來自該中心裝置60的查表指令時，開始進行指定發送數據的處理，即依次要求多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck提供查表值數據，並依次從多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck接收查表值數據。
具體來說，把從中心裝置60發來的查表指令，通過圖9中所示的不振鈴網絡控制部44、數據機43，傳送到控制部42內，由控制部42利用電力線數據機42，通過電力線1-A、電力線1-B、電力線1-C，依次向多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bi、查表終端30-C1～30-Ck發出提供查表值數據的要求，而多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck響應上述要求，分別通過電力線1-A、電力線1-B、電力線1-C依次發送查表值數據，該數數據由控制部42進行接收。
該巡迴檢測處理至少進行2次，其目的在於防止從多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck發送出的查表值數據在收集時出現遺漏。
利用收集終端40的控制部42來對從多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck發送出的查表值數據進行收集處理，待收集處理結束後，由收集終端40的控制部42，通過圖9所示的數據機43、不振鈴網絡控制部44、電話線50a、電話網絡50以及電話線50b，把收集到的各個查表終端的查表值數據發送到中心裝置60內。
在中心裝置60中，根據從收集終端40發送來的各查表終端30-A1～30-Ck的查表值數據，進行收費處理，例如對使用費進行自動轉帳，收取費用和開出收據等。
並且，該中心裝置60可以由具有以下功能的個人計算機構成1.自動撥號功能2.通信控制功能3數據處理功能。
另外，在圖14所示的通信過程中，採用這樣的結構，即根據從中心裝置60發出的呼叫，使收集終端40起動，對來自各查表終端30-A1～30-Ck的查表值數據進行收集，但也可採用這樣的結構，即收集終端40定期地自動起動，收集來自各查表終端30-A1～30-Ck的查表值數據，在該查數值數據收集以後，利用不振鈴網絡控制部44自動地向中心裝置60發出呼叫，這樣即可把從各查表終端30-A1～30-Ck中收集到的查表值數據發送到中心裝置60內。
圖15表示採用上述結構時的圖11所示的中心裝置60、收集終端40、多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck之間的通信過程。
在圖15所示的通信過程中，收集終端40定期地要求多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck提供查表值數據並且依次接收從多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck發送來的查表值數據而進行巡迴檢測處理。
具體來說，圖9所示的控制部42利用電力線數據機43，通過電力線1-A、電力線1-B、電力線1-C，依次向多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck發送提供查表值的要求，而多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck，響應上述要求，分別通過電力線1-A、電力線1-B、電力線1-C，依次發送查表值數據，由控制部42進行接收。
這種巡迴檢測處理至少進行2次。在這裡，這種巡迴檢測處理至少進行2次的目的在於防止多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck發出的查表值數據在接收時出現遺漏，收集終端40的控制部42對多個查表終端30-A1～30-Ai、查表終端30-B1～30-Bj、查表終端30-C1～30-Ck所發出的查表值數據進行收集處理，在收集處理結束後，由收集終端40的圖9所示的控制部42，利用不振鈴網絡控制部44，自動地向中心裝置60發出呼叫，把已收集到的各查表終端的查表值數據，通過數據機43、不振鈴網絡控制部44、電話線50a、電話網絡50以及電話線50b發送到中心裝置60內。
在中心裝置60內，根據從收集終端40發送來的各查表終端30-A1～30-Ck的查表值數據，進行收費處理，例如對使用要費進行自動轉帳，收取費用和開出收據等。
如上所述，若採用本發明，則可提供這樣一種新型自動查表方法和裝置，即可以利用電力線通信，通過分別拉入上述各家各戶的電力線來收集分別安裝在各家各戶的許多計量儀表的查表值，再通過公用電話網把收集的上述多個查表值發送到中心裝置內，因此能對分別安裝在各家各戶的各種計量儀表進行自動查表，其成本低而且效率高。
並且，在以上說明中，系統的結構是通過電話網絡50來與中心裝置60進行連接的，但是，也可以利用其他各種專用網絡來與中心裝置60進行連接。
權利要求
1.一種自動查表方法，其特徵在於，在對分別安裝在各家各戶的許多計量儀表進行查表的自動查表方法中，利用電力線通信，通過分別拉入上述各家各戶的電力線來收集上述許多計量儀表的查表值，通過通信網絡把收集到的上述大量查表值發送到中心裝置。
2.如權利要求1所述的自動查表方法，其特徵在於，利用安裝在上述各家各戶的特定某家內的查表值收集裝置來收集上述查表值。
3.如權利要求2所述的自動查表方法，其特徵在於，對上述各家各戶進行分組，以通過同一臺變壓器拉入電力線供電的各家為一個單位，即小組，上述查表值收集裝置在每組安裝一臺。
4.如權利要求3所述的自動查表方法，其特徵在於，上述變壓器向多個系列(系統)的電力線供應變壓電力，通過傳輸高頻信號的網絡耦合器在上述多個系列的電力線之間進行連接，因此通過該網絡耦合器可以在上述多個系列的電力線之間進行電力線通信。
5.如權利要求4所述的自動查表方法，其特徵在，上述網絡耦合器，通過纏繞在同一磁心上的多個線圈和分別連接在這些線圈上的多個電容器，使上述多個系列的電力線之間分別進行高頻連接。
6.如權利要求1所述的自動查表方法，其特徵在於，利用分別安裝在上述計量儀表上的光學讀出裝置，可自動地檢測出上述查表值。
7.如權利要求1所述的自動檢測方法，其特徵在於，根據設置在上述計量儀表上的查表輸出端子所輸出的查表信號可以自動檢測出上述查表值。
8.如權利要求1所述的自動查表方法，其特徵在於，上述通信網絡是公用電話線路網；上述查表值通過不振鈴網絡控制裝置進行發送。
9.如權利要求1所述的自動查表方法，其特徵在於，對上述中心裝置所發出的指令進行響應而對上述查表值進行收集。
10.如權利要求1所述的自動查表方法，其特徵在於，上述查表值的收集，每經過一定時間定期地進行一次。
11.一種自動查表裝置，其特徵在於，在對分別安裝在各家各戶的許多計量儀表進行查表的自動查表裝置中，具有許多查表值檢測裝置，用於分別檢測上述許多計量儀表的查表值；電力線通信裝置，由上述多個查表值檢測裝置分別檢測出的許多查表值，利用電力線通信，通過分別拉入上述許多家的電力線進行收集；以及查表值通知裝置，用於通過通信網絡把由上述電力線通信裝置收集的上述許多查表值通知中心裝置。
12.如權利要求11所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述電力線通信裝置具有多個電力線通信數據機，它分別設置在與上述許多計量儀表相對應的位置上，利用通過上述電力線的電力線通信來發送由上述查表值檢測裝置檢測出的相應計量儀表的查表值；以及查表值收集裝置，它連接在上述電力線上，利用通過上述電力線的電力線通信來收集從上述多個電力線通信數據機發出的多個計量儀表查表值。
13.如權利要求12所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值收集裝置安裝在上述許多家中的特定一家內。
14.如權利要求12所述的自動查表裝置，其特徵在於，對上述各家各戶進行分組，以通過同一臺變壓器拉入的電力線供電的各家為一個單位，即一個組；上述查表值收集裝置以組為單位，每單位安裝一臺。
15.如權利要求中14所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述變壓器向多個系列的電力線供應變壓電力；上述電力線通信裝置具有在上述多個系列的電力線之間進行高頻連接的網絡耦合器。
16.如權利要求14所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述網絡耦合器具有磁心；共同纏繞在上述磁芯上的多個線圈；以及分別連接在上述線圈上的多個電容器。
17.如權利要求16所述的自動查表系統，其特徵在於，上述多個線圈，其一端分別接地，同時其另一端分別連接在上述多個系列的電容器上；上述多個電容器，其一端分別連接在上述多個線圈上，同時其另一端分別連接在上述多個系列的電力線上。
18.如權利要求11所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值檢測裝置具有光學讀出裝置，它分別設置在上述計量儀表上，用於自動地讀出該計量儀表的查表值；以及存儲裝置，用於存儲由上述光學讀出裝置讀出的相應計量儀表的查表值。
19.如權利要求11所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值檢測裝置具有檢測裝置，用於根據設置在上述計量儀表上的檢測輸出端子所輸出的查表信號，自動地檢測該計量儀表的查表值；以及存儲裝置，用於存儲由上述檢測裝置檢測出的相應計量儀表的查表值。
20.如權利要求11所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述通信網絡是公用電話線路網；上述查表值發送裝置，具有通過上述公用電話線路網與上述中心裝置相連接的不振鈴網絡控制裝置。
21.如權利要求20所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值收集裝置，對由上述不振鈴網絡控制裝置接收的、從上述中心裝置發出的指令進行響應而起動，然後收集由上述多個查表值檢測裝置通過上述電力線輸出的上述多個計量儀表查表值。
22.如權利要求22所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值收集裝置，每經過一定時間後就自動起動，並收集由上述多個查表值檢測裝置通過上述電力線輸出的上述多個計量儀表的查表值。
23.如權利要求12所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值收集裝置，收集由上述多個查表值檢測裝置通過上述電力線輸出的上述多個計量儀表查表值，至少進行2次收集，因此，能防止在收集上述多個計量儀表查表值時出現遺漏。
24.如權利要求20所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值發送裝置，對由上述不振鈴網絡控制裝置接收的、來自上述中心裝置的指令進行響應，通過上述公用電話線路網把由上述查表值收集裝置所收集的上述多個查表值發送到中心裝置內。
25.如權利要求20所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值發送裝置，通過上述不振鈴網絡控制裝置定期地呼叫上述中心裝置，通過上述公用電話線路網把由上述查表值收集裝置所收集的上述多個查表值發送到上述中心裝置內。
26.如權利要求12所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述查表值發送裝置，向上述中心裝置通知由上述查表值收集裝置所收集的上述多個查表值至少進行2次，因此，能防止在發送上述多個計量儀表的查表值時出現遺漏。
27.如權利要求12所述的自動查表裝置，其特徵在於，上述中心裝置具有自動撥號裝置，用於自動地呼叫上述查表值收集裝置；通信控制裝置，用於控制通過上述通信網絡與上述查表值收集裝置進行的通信；以及數據處理裝置，用於處理查表值數據，該數據是利用上述通信控制裝置，與上述查表值收集裝置之間進行通信而取得的。
28.如權利要求11所述的自動查表方法或裝置，其特徵在於，上述的各家也包括特定的場所在內。
全文摘要
提供一種能對分別安裝在各家各戶的各種計量儀表進行自動查表的、成本低而且效率高的新型自動查表方法和裝置。利用電力線通信,通過分別拉入各家各戶的電力線(1－A～1－C)來收集分別安裝在各家各戶(100－Al～100－Ck)的多個計量儀表的查表值,把收集到的這些查表值通過公用的電話網(50)發送到中心裝置(60)內。
文檔編號G01D4/08GK1185581SQ97102559
公開日1998年6月24日 申請日期1997年2月25日 優先權日1996年12月20日
發明者渡部廣夫, 佐佐木孝之, 高橋秀雄, 松田利夫 申請人:株式會社石川製作所, 株式會社日升製作所