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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-01
(45)【発行日】2022-11-10
(54)【発明の名称】インターフェイスボックス
(51)【国際特許分類】
G08C 15/00 20060101AFI20221102BHJP
H02J 13/00 20060101ALI20221102BHJP
【ＦＩ】
G08C15/00 D
H02J13/00 A
H02J13/00 301A
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022083749
(22)【出願日】2022-05-23
【審査請求日】2022-06-16
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】313006647
【氏名又は名称】セイコーソリューションズ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】592184278
【氏名又は名称】一般財団法人東北電気保安協会
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】相原 正仁
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 直之
(72)【発明者】
【氏名】福士 哲也
(72)【発明者】
【氏名】山本 崇敏
【審査官】菅藤 政明
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－１１６８９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／０９５１５９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－３１３４５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１３７７１８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０８Ｃ １５／００－２５／０４
Ｈ０２Ｂ １／００－ １／５６
Ｈ０２Ｂ １３／００－１３／０８
Ｈ０２Ｊ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流及び負荷電圧を取得し、取得した前記負荷電流及び前記負荷電圧に基づいて生成した負荷情報を出力するトランスユニットと、前記受変電設備の周囲の状況を検知する環境センサにより検知された情報を取得し、取得した前記情報に基づいて環境情報を生成し、前記トランスユニットから前記負荷情報を取得するメインユニットと
を備え、
前記トランスユニットは、前記負荷電圧を電流情報に変換する複数のトランスデューサと、前記複数のトランスデューサからの情報をデジタル情報に変換する第１ＡＤ変換部と、前記負荷電流をデジタル情報に変換する第２ＡＤ変換部とを備え、前記第１ＡＤ変換部及び前記第２ＡＤ変換部が変換したデジタル情報を前記負荷情報として前記メインユニットに出力し、
前記メインユニットは、複数の前記環境センサから情報を取得し、デジタル情報に変換して環境情報を生成する第３ＡＤ変換部を備え、前記環境情報と前記負荷情報をまとめて外部に出力する
インターフェイスボックス。
【請求項2】
前記メインユニットが格納される筐体と、前記トランスユニットが格納される筐体とは、異なる筐体であり、前記メインユニットと前記トランスユニットは、前記負荷情報を伝達する信号線を少なくとも含む接続ケーブルにより接続される
請求項１に記載のインターフェイスボックス。
【請求項3】
前記トランスユニットは、前記第１ＡＤ変換部が変換したデジタル情報及び前記第２ＡＤ変換部が変換したデジタル情報を前記負荷情報として前記メインユニットに出力する請求項１に記載のインターフェイスボックス。
【請求項4】
前記環境センサの出力値を電流値に変換し、前記メインユニットに出力するセンサ変換ユニットを更に備える請求項１又は請求項２に記載のインターフェイスボックス。
【請求項5】
前記メインユニットは、前記環境情報を生成した時期と前記負荷情報と取得した時期が同時期である前記環境情報と前記負荷情報をまとめ、まとめた時刻を付与した電文を外部に出力する請求項１又は２に記載のインターフェイスボックス。
【請求項6】
前記メインユニットにより取得された前記環境情報と前記負荷情報とを所定のネットワークに出力する通信ユニットを更に備える
請求項１又は請求項２に記載のインターフェイスボックス。
【請求項7】
前記メインユニットは、停電時に電力を供給可能なバッテリを更に備え、停電時、前記メインユニット及び前記通信ユニットには、前記バッテリに蓄えられた電力が供給される
請求項６に記載のインターフェイスボックス。
【請求項8】
前記メインユニットは、前記変圧器の高圧配電線に関する高圧シールド電流の検出値をさらに取得する請求項１又は請求項２に記載のインターフェイスボックス。
【請求項9】
トランスユニットとメインユニットとを備えるインターフェイスボックスであって、
前記トランスユニットは、
受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電圧を複数取得し、電流情報に変換する複数のトランスデューサと、
前記複数のトランスデューサからの情報を取得し、デジタル情報に変換する第１ＡＤ変換部と、
前記受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流を複数取得し、デジタル情報に変換する第２ＡＤ変換部と、
前記第１ＡＤ変換部および前記第２ＡＤ変換部が出力した複数のデジタル情報を負荷情報として出力する出力部と
を有し、
前記メインユニットは、
前記受変電設備の周囲の状況を検知する複数の環境センサにより検知された情報を取得し、複数のデジタル情報に変換する第３ＡＤ変換部と、
前記トランスユニットが出力した負荷情報を取得する取得部と、
第３ＡＤ変換部が出力した複数のデジタル情報に基づき環境情報を生成し、前記環境情報を生成した時期と前記負荷情報と取得した時期が同時期である前記環境情報と前記負荷情報をまとめ、まとめた時刻を付与した電文を外部に出力する出力部と
を有するインターフェイスボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インターフェイスボックスに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、高圧配電線から６６００［Ｖ］の電力の供給を受け、１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］に変換して使用する高圧需要家に設置されたキュービクル式高圧受電設備等の電気設備において、キュービクル内に各種センサを設け、センサからの出力情報を収集及び解析することにより、キュービクル内に異常が発生しているか否かを検知するための技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－００９１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した技術によれば、キュービクル内に設置されたセンサによる出力値は、遠隔にあるサーバ等に送信される。一般にセンサ出力値をデジタル信号として送信するためには、複数のセンサに対応するＡ／Ｄ変換部、通信部等を備えたユニットを構成する必要があり、センサの数が多くなるほどユニットが大きくなる。また、負荷電流及び負荷電圧の測定が必要な場合は測定チャネル数に応じたトランスデューサを備える必要があり、測定チャネル数が多くなるほどユニットが大きくなる。すなわち、キュービクル内におけるユニットの設置スペースが限られている場合には、キュービクル内にユニットを収めることが困難であるといった問題があった。
【0005】
そこで本発明は、キュービクルに接続される複数のセンサ出力値をデジタル信号として送信するためのインターフェイスボックスであって、キュービクル内におけるユニットの設置スペースが限られている場合であっても容易に設置することができるインターフェイスボックスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の態様１は、受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流及び負荷電圧を取得し、取得した前記負荷電流及び前記負荷電圧に基づいて生成した負荷情報を出力するトランスユニットと、前記受変電設備の周囲の状況を検知する環境センサにより検知された情報を取得し、取得した前記情報に基づいて環境情報を生成し、前記トランスユニットから前記負荷情報を取得するメインユニットとを備え、前記トランスユニットは、前記負荷電圧を電流情報に変換する複数のトランスデューサと、前記複数のトランスデューサからの情報をデジタル情報に変換する第１ＡＤ変換部と、前記負荷電流をデジタル情報に変換する第２ＡＤ変換部とを備え、前記第１ＡＤ変換部及び前記第２ＡＤ変換部が変換したデジタル情報を前記負荷情報として前記メインユニットに出力し、前記メインユニットは、複数の前記環境センサから情報を取得し、デジタル情報に変換して環境情報を生成する第３ＡＤ変換部を備え、前記環境情報と前記負荷情報をまとめて外部に出力するインターフェイスボックスである。
【0007】
また、本発明の態様２は、態様１のインターフェイスボックスにおいて、前記メインユニットが格納される筐体と、前記トランスユニットが格納される筐体とは、異なる筐体であり、前記メインユニットと前記トランスユニットは、前記負荷情報を伝達する信号線を少なくとも含む接続ケーブルにより接続される。
【0010】
また、本発明の一態様５は、態様１から態様４のいずれか一つのインターフェイスボックスにおいて、前記トランスユニットは、前記第１ＡＤ変換部が変換したデジタル情報及び前記第２ＡＤ変換部が変換したデジタル情報を前記負荷情報として前記メインユニットに出力する。
【0011】
また、本発明の態様６は、態様１から態様５のいずれか一つのインターフェイスボックスにおいて、前記環境センサの出力値を電流値に変換し、前記メインユニットに出力するセンサ変換ユニットを更に備える。
【0012】
また、本発明の態様７は、態様１から態様６のいずれか一つのインターフェイスボックスにおいて、前記メインユニットは、前記環境情報を生成した時期と前記負荷情報と取得した時期が同時期である前記環境情報と前記負荷情報をまとめ、まとめた時刻を付与した電文を外部に出力する。
【0013】
また、本発明の態様８は、態様１から態様７のいずれか一つのインターフェイスボックスにおいて、前記メインユニットにより取得された前記環境情報と前記負荷情報とを所定のネットワークに出力する通信ユニットを更に備える。
【0014】
また、本発明の態様９は、態様８のインターフェイスボックスにおいて、前記メインユニットは、停電時に電力を供給可能なバッテリを更に備え、停電時、前記メインユニット及び前記通信ユニットには、前記バッテリに蓄えられた電力が供給される。
【0015】
また、本発明の態様１０は、態様１から態様９のいずれか一つのインターフェイスボックスにおいて、前記メインユニットは、前記変圧器の高圧配電線に関する高圧シールド電流の検出値をさらに取得する。
【0016】
また、本発明の態様１１は、トランスユニットとメインユニットとを備えるインターフェイスボックスであって、前記トランスユニットは、受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電圧を複数取得し、電流情報に変換する複数のトランスデューサと、前記複数のトランスデューサからの情報を取得し、デジタル情報に変換する第１ＡＤ変換部と、前記受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流を複数取得し、デジタル情報に変換する第２ＡＤ変換部と、前記第１ＡＤ変換部および前記第２ＡＤ変換部が出力した複数のデジタル情報を負荷情報として出力する出力部とを有し、前記メインユニットは、前記受変電設備の周囲の状況を検知する複数の環境センサにより検知された情報を取得し、複数のデジタル情報に変換する第３ＡＤ変換部と、前記トランスユニットが出力した負荷情報を取得する取得部と、第３ＡＤ変換部が出力した複数のデジタル情報に基づき環境情報を生成し、前記環境情報を生成した時期と前記負荷情報と取得した時期が同時期である前記環境情報と前記負荷情報をまとめ、まとめた時刻を付与した電文を外部に出力する出力部とを有するインターフェイスボックスである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、キュービクル内におけるユニットの設置スペースが限られている場合であっても、キュービクルに接続される複数のセンサ出力値をデジタル信号として送信するためのインターフェイスボックスを容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施形態に係る保安システムの概略を説明するための図である。
【図2】実施形態に係るインターフェイスボックスを含む各装置の機能構成図の一例を示す図である。
【図3】実施形態に係るメインユニット及びトランスユニットの配置の一例を説明するための図である。
【図4】実施形態に係るトランスユニットの外観の一例について説明するための図である。
【図5】実施形態に係るトランスユニットの機能構成図の一例を示す図である。
【図6】実施形態に係るトランスユニットの詳細な機能構成について説明するためのブロック図の一例を示す図である。
【図7】実施形態に係るメインユニットの外観の一例について説明するための図である。
【図8】実施形態に係るメインユニットの機能構成図の一例を示す図である。
【図9】実施形態に係るメインユニットの入力部の詳細な機能構成について説明するためのブロック図の一例を示す図である。
【図10】実施形態に係るメインユニットの電源制御部の詳細な機能構成について説明するためのブロック図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
［実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下において説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限定されない。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下において説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限定されない。
【0020】
［保安システム］
図１は、実施形態に係る保安システムの概略を説明するための図である。同図を参照しながら、保安システム１について説明する。保安システム１は、定期的な点検が法的に求められる中小規模自家用電気工作物の受変電設備において用いられる。保安システム１には複数の受変電設備が接続される。複数の受変電設備において取得された情報は、それぞれ所定のネットワークＮＷを介してはセンサ処理サーバ５Ｂに集約される。
図１は、実施形態に係る保安システムの概略を説明するための図である。同図を参照しながら、保安システム１について説明する。保安システム１は、定期的な点検が法的に求められる中小規模自家用電気工作物の受変電設備において用いられる。保安システム１には複数の受変電設備が接続される。複数の受変電設備において取得された情報は、それぞれ所定のネットワークＮＷを介してはセンサ処理サーバ５Ｂに集約される。
【0021】
保安システム１は、キュービクル２と、高圧配電線３と、低圧配電線４と、センサ処理サーバ５Ｂとを備える。保安システム１は、複数の受変電設備が接続されてもよいが、本実施形態においては、一例として１つの受変電設備が接続される場合の一例について説明する。
なお、受変電設備とは、具体的にはキュービクル式高圧受電設備等であってもよい。
なお、受変電設備とは、具体的にはキュービクル式高圧受電設備等であってもよい。
【0022】
高圧配電線３は、配電用変電所において変換された６６００［Ｖ（ボルト）］の交流電力を、ビルや中規模工場等に配電する。以降の説明において、高圧配電線３から電力の供給を受ける需要家を高圧需要家と記載する場合がある。
【0023】
キュービクル２は、高圧需要家に備えられる。高圧需要家は、高圧配電線３から受電した６６００［Ｖ］の交流電力を、１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力に変換して使用する。
低圧配電線４には、変圧器により低電圧に変換された１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力が配電される。低圧配電線４には、様々な負荷が接続される。低圧配電線４に接続される様々な負荷の一例としては、１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力で駆動するモータ等である。
低圧配電線４には、変圧器により低電圧に変換された１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力が配電される。低圧配電線４には、様々な負荷が接続される。低圧配電線４に接続される様々な負荷の一例としては、１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力で駆動するモータ等である。
【0024】
キュービクル２は、具体的にはキュービクル式高圧受電設備等である。以降の説明において、キュービクル２を、受変電設備と記載する場合がある。キュービクル２は、スマートゲートウェイ１５と、インターフェイスボックス１０と、変圧器２０と、複数の環境センサ３０とを備える。
変圧器２０は、高圧配電線３から受電した６６００［Ｖ］の交流電力を、１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力に変換する。変圧器２０は、変換した交流電力を低圧配電線４に供給する。
変圧器２０は、高圧配電線３から受電した６６００［Ｖ］の交流電力を、１００［Ｖ］又は２００［Ｖ］の交流電力に変換する。変圧器２０は、変換した交流電力を低圧配電線４に供給する。
【0025】
ここで、キュービクル２内において漏電や機器の劣化、故障等の異常が発生する場合がある。キュービクル２は、スマートゲートウェイ１５、インターフェイスボックス１０及び複数の環境センサ３０を備えることにより、漏電や機器の劣化、故障等の異常を検知し、外部に通知をしたり、環境センサ３０からの情報をセンサ処理サーバ５Ｂに送信したりする。環境センサ３０の一例として、第１環境センサ３１、第２環境センサ３２、…、第ｎ環境センサ３ｎ（ｎは１以上の自然数）と記載する場合がある。
【0026】
環境センサ３０は、キュービクル２の周囲の状況を検知する。キュービクル２の周囲の状況とは、例えばキュービクル２の内部における温度や湿度であってもよい。この場合、第１環境センサ３１は温度センサであり、第２環境センサ３２は湿度センサ等であってもよい。
【0027】
環境センサ３０は、取得した情報を環境情報ＩＥとしてインターフェイスボックス１０に、図示しないセンサユニットを介して、もしくは直接出力する。第１環境センサ３１が出力する情報を第１環境情報ＩＥ１、第２環境センサ３２が出力する情報を第２環境情報ＩＥ２、…、第ｎ環境センサ３ｎが出力する情報を第ｎ環境情報ＩＥｎと記載する場合がある。また、第１環境情報ＩＥ１から第ｎ環境情報ＩＥｎを区別しない場合は、単に環境情報ＩＥと記載する場合がある。
第１環境センサ３１が温度センサである場合、第１環境情報ＩＥ１はキュービクル２内部又は周囲の温度情報である。第２環境センサ３２が湿度センサである場合、第２環境情報ＩＥ２はキュービクル２内部又は周囲の湿度情報である。
なお、変圧器に入る高圧配電線に関する高圧ケーブルシールド接地線電流（以下、高圧シールド電流と記載する。）を既知の手法により検出し、検出した結果を環境センサ３０からの情報と同様に、インターフェイスボックス１０に入力させることもできる。そのため、以後、インターフェイスボックス１０に入力される環境情報ＩＥについては、環境センサ３０からの情報の他、高圧シールド電流の情報を含んでもよいものとする。また同様に、後述するセンサ変換ユニット１２において変換された情報ＩＥＴにも、環境センサ３０からの情報が変換された情報の他、高圧シールド電流が変換された情報を含んでもよいものとする。高圧シールド電流を検出するための既知の方法の一例としては、高圧配電線の周りを流れる電流を測定してもよい。
第１環境センサ３１が温度センサである場合、第１環境情報ＩＥ１はキュービクル２内部又は周囲の温度情報である。第２環境センサ３２が湿度センサである場合、第２環境情報ＩＥ２はキュービクル２内部又は周囲の湿度情報である。
なお、変圧器に入る高圧配電線に関する高圧ケーブルシールド接地線電流（以下、高圧シールド電流と記載する。）を既知の手法により検出し、検出した結果を環境センサ３０からの情報と同様に、インターフェイスボックス１０に入力させることもできる。そのため、以後、インターフェイスボックス１０に入力される環境情報ＩＥについては、環境センサ３０からの情報の他、高圧シールド電流の情報を含んでもよいものとする。また同様に、後述するセンサ変換ユニット１２において変換された情報ＩＥＴにも、環境センサ３０からの情報が変換された情報の他、高圧シールド電流が変換された情報を含んでもよいものとする。高圧シールド電流を検出するための既知の方法の一例としては、高圧配電線の周りを流れる電流を測定してもよい。
【0028】
インターフェイスボックス１０は、複数の環境センサ３０から環境情報ＩＥを取得する。また、インターフェイスボックス１０は、変圧器２０の低電圧配線側を流れる負荷電流及び負荷電圧についての情報である負荷情報ＩＬを取得する。
インターフェイスボックス１０は、取得した環境情報ＩＥ及び負荷情報ＩＬに関する情報を、キュービクル情報ＩＣとしてスマートゲートウェイに送信し、スマートゲートウェイから所定の通信ネットワークＮＷを介してセンサ処理サーバ５Ｂに出力する。
インターフェイスボックス１０は、取得した環境情報ＩＥ及び負荷情報ＩＬに関する情報を、キュービクル情報ＩＣとしてスマートゲートウェイに送信し、スマートゲートウェイから所定の通信ネットワークＮＷを介してセンサ処理サーバ５Ｂに出力する。
【0029】
［インターフェイスボックス］
図２は、実施形態に係るインターフェイスボックスを含む各装置の機能構成図の一例を示す図である。同図を参照しながら、インターフェイスボックス１０を含む各装置の機能構成について説明する。インターフェイスボックス１０は、少なくともメインユニット１３を備え、必要によりトランスユニット１１と、センサ変換ユニット１２を追加して構成される。トランスユニット１１には負荷情報ＩＬが入力され、メインユニット１３には環境センサ３０からの情報がセンサ変換ユニット１２を介して、もしくは環境センサ３０から直接、入力される。メインユニット１３はスマートゲートウェイ１５と接続される。トランスユニット１１と、センサ変換ユニット１２と、メインユニット１３と、スマートゲートウェイ１５とは、それぞれ異なる筐体に収容され、それぞれ接続ケーブルにより接続されてもよい。
図２は、実施形態に係るインターフェイスボックスを含む各装置の機能構成図の一例を示す図である。同図を参照しながら、インターフェイスボックス１０を含む各装置の機能構成について説明する。インターフェイスボックス１０は、少なくともメインユニット１３を備え、必要によりトランスユニット１１と、センサ変換ユニット１２を追加して構成される。トランスユニット１１には負荷情報ＩＬが入力され、メインユニット１３には環境センサ３０からの情報がセンサ変換ユニット１２を介して、もしくは環境センサ３０から直接、入力される。メインユニット１３はスマートゲートウェイ１５と接続される。トランスユニット１１と、センサ変換ユニット１２と、メインユニット１３と、スマートゲートウェイ１５とは、それぞれ異なる筐体に収容され、それぞれ接続ケーブルにより接続されてもよい。
【0030】
トランスユニット１１は、負荷情報ＩＬを取得する。負荷情報ＩＬとは、キュービクル２が備える変圧器２０により変換され、変圧器２０の低圧配電線側を流れる負荷電流及び負荷電圧についての情報である。トランスユニット１１は、取得した負荷情報ＩＬをデジタル信号である負荷情報ＩＬＴに変換する。トランスユニット１１は、変換した負荷情報ＩＬＴをメインユニット１３に出力する。
【0031】
センサ変換ユニット１２は、環境センサ３０から環境情報ＩＥを取得し、環境センサ３０の出力値を電流値に変換する。センサ変換ユニット１２は、電流値に変換した環境情報ＩＥである環境情報ＩＥＴをメインユニット１３に出力する。環境情報ＩＥＴは、４－２０［ｍＡ］の範囲でリニアライズされた情報であってもよい。
換言すれば、メインユニット１３はセンサ変換ユニット１２を介して環境センサ３０から環境情報ＩＥを取得する。
換言すれば、メインユニット１３はセンサ変換ユニット１２を介して環境センサ３０から環境情報ＩＥを取得する。
【0032】
なお、環境センサ３０の出力値が、メインユニット１３の入力規格と合致する場合には、環境センサ３０の出力値を直接（すなわち、センサ変換ユニット１２を介さず）メインユニット１３に入力してもよい。環境センサ３０の出力値を、センサ変換ユニット１２を介してメインユニット１３に入力することにより、様々な種類の環境センサ３０を使用することができる。メインユニット１３の入力規格とは、例えば、４－２０［ｍＡ］の電流入力であってもよい。
【0033】
なお、センサ処理サーバ５Ｂは、キュービクル２を識別するための識別番号と、環境センサ３０を識別するための識別番号と、環境センサ３０の種類とを対応付けて記憶していてもよい。具体的には、センサ処理サーバ５Ｂは、キュービクル２を識別するキュービクル識別番号と、環境センサ３０を識別するための識別番号としてのチャンネルと、環境センサ３０の種類としてのセンサ名とを予め対応付けて記憶しておくことにより、インターフェイスボックス１０及びスマートゲートウェイ１５は、チャンネルと当該チャンネルに対応付けられた環境センサからの情報をセンサ処理サーバ５に送信するだけでよく、環境センサ３０の種類を識別しなくてもよい。
【0034】
メインユニット１３は、環境センサ３０から直接、又はセンサ変換ユニット１２を介して環境情報ＩＥを取得する。メインユニット１３は、複数の環境センサ３０から環境情報ＩＥを取得する。また、メインユニット１３は、トランスユニット１１から負荷情報ＩＬを取得する。また、上述したように、環境情報ＩＥには高圧シールド電流の検出値を含んでいてよいものとする。
メインユニット１３は、取得した環境情報ＩＥ及び負荷情報ＩＬを含む情報を、キュービクル情報ＩＣ１としてスマートゲートウェイ１５に出力する。
メインユニット１３は、取得した環境情報ＩＥ及び負荷情報ＩＬを含む情報を、キュービクル情報ＩＣ１としてスマートゲートウェイ１５に出力する。
【0035】
スマートゲートウェイ１５は、メインユニット１３からキュービクル情報ＩＣ１を取得する。スマートゲートウェイ１５は、メインユニット１３により取得されたキュービクル情報ＩＣ１を加工、蓄積等する。スマートゲートウェイ１５は、所定のタイミングで、キュービクル情報ＩＣ１に含まれる情報や、加工、蓄積等した情報を、所定の通信ネットワークＮＷに出力する。所定の通信方式とは、ＴＣＰ／ＩＰ形式等であってもよい。
なお、以降の説明においてスマートゲートウェイ１５を、通信ユニットと記載し、インターフェイスボックスに含まれる１つのユニットとして含めることも可能である。
なお、以降の説明においてスマートゲートウェイ１５を、通信ユニットと記載し、インターフェイスボックスに含まれる１つのユニットとして含めることも可能である。
【0036】
図３は、実施形態に係るメインユニット及びトランスユニットの配置の一例を説明するための図である。同図を参照しながら、キュービクル２内におけるメインユニット１３及びトランスユニット１１の配置の一例について説明する。
【0037】
図３（Ａ）は、キュービクル２内にメインユニット１３及びトランスユニット１１を横方向に並べて配置できる場合の一例である。メインユニット１３及びトランスユニット１１は、例えばキュービクル２の壁面に固定されていてもよい。メインユニット１３及びトランスユニット１１は、互いに接続ケーブル４１により接続される。
【0038】
図３（Ｂ）は、キュービクル２内にメインユニット１３及びトランスユニット１１を横方向に並べて配置できない場合の一例である。本実施形態において、メインユニット１３及びトランスユニット１１はそれぞれ別個独立の筐体に収容されているため、互いをキュービクル２内の空いているスペースに配置することができる。メインユニット１３及びトランスユニット１１は、互いに接続ケーブル４１により接続される。
【0039】
接続ケーブル４１には、信号線及び電源線が含まれる。信号線は、負荷情報ＩＬＴを伝送する信号が含まれる。電源線は、トランスユニット１１が備える各回路を駆動するための電力を供給する。すなわち、トランスユニット１１は、メインユニット１３を介して電力供給を受ける。
換言すれば、本実施形態においてメインユニット１３が格納される筐体と、トランスユニット１１が格納される筐体とは、異なる筐体であり、メインユニット１３とトランスユニット１１は、負荷情報ＩＬＴを伝達する信号線を少なくとも含む接続ケーブル４１により接続される。
なお、接続ケーブル４１は電源線を含まず、メインユニット１３及びトランスユニット１１は、それぞれ別個独立して電力供給を受けてもよい。
換言すれば、本実施形態においてメインユニット１３が格納される筐体と、トランスユニット１１が格納される筐体とは、異なる筐体であり、メインユニット１３とトランスユニット１１は、負荷情報ＩＬＴを伝達する信号線を少なくとも含む接続ケーブル４１により接続される。
なお、接続ケーブル４１は電源線を含まず、メインユニット１３及びトランスユニット１１は、それぞれ別個独立して電力供給を受けてもよい。
【0040】
なお、キュービクル２内におけるメインユニット１３及びトランスユニット１１の配置の一例は上述した一例に限定されず、メインユニット１３及びトランスユニット１１は、様々な配置方法により配置されてもよい。
【0041】
［トランスユニット］
次に、図４から図６を参照しながらトランスユニット１１について説明する。
図４は、実施形態に係るトランスユニットの外観の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、トランスユニット１１の外観の一例について説明する。
トランスユニット１１が備える各構成は、筐体１１０に収容される。トランスユニット１１は、外部からアクセス可能な構成として、ＦＧ端子１１０１と、電圧入力コネクタ１１０２と、電流センサ入力コネクタ１１０３とＢＯＸ間入出力コネクタ１１０４とを備える。
次に、図４から図６を参照しながらトランスユニット１１について説明する。
図４は、実施形態に係るトランスユニットの外観の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、トランスユニット１１の外観の一例について説明する。
トランスユニット１１が備える各構成は、筐体１１０に収容される。トランスユニット１１は、外部からアクセス可能な構成として、ＦＧ端子１１０１と、電圧入力コネクタ１１０２と、電流センサ入力コネクタ１１０３とＢＯＸ間入出力コネクタ１１０４とを備える。
【0042】
ＦＧ端子１１０１は、メインユニット１３が備えるメイン基板のＦＧ（フレームグランド）と接続される。ＦＧ端子１１０１は、不図示の接地線（アース線）により、キュービクル２のフレームに接続されてもよい。
【0043】
電圧入力コネクタ１１０２は、不図示の３心ケーブルを用いて、変圧器２０の低圧側（すなわち、低圧配電線４側）と接続される。３心ケーブルには、保護用ヒューズが備えられていてもよい。電圧入力コネクタ１１０２は、例えば８チャネル分の入力端子を備えていてもよい。
【0044】
電流センサ入力コネクタ１１０３は、不図示の２心ケーブルを用いて、変圧器２０の低圧側（すなわち、低圧配電線４側）と接続される。電流センサ入力コネクタ１１０３は、例えば８チャネル分の入力端子を備えていてもよい。
【0045】
ＢＯＸ間入出力コネクタ１１０４は、接続ケーブル４１の一端が接続される。接続ケーブル４１の他端は、メインユニット１３が備えるＢＯＸ間入出力コネクタ１３０５と接続される。ＢＯＸ間入出力コネクタ１３０５については後述する。
【0046】
図５は、実施形態に係るトランスユニットの機能構成図の一例を示す図である。同図を参照しながら、トランスユニット１１の機能構成の一例について説明する。トランスユニット１１は、負荷情報取得部１１１と、実効値演算部１１２と、トランスデューサ１１３と、Ａ／Ｄ変換部１１４とを備える。
【0047】
図５を参照しながら説明する。トランスユニット１１は、負荷電圧測定及び負荷電流測定を行う。トランスユニット１１は、負荷電圧測定を行う場合にはトランスデューサ１１３を要し、負荷電流測定を行う場合にはトランスデューサ１１３を要さない。以下に説明する一例においては、一例として負荷電圧測定を行う場合について説明する。
負荷情報取得部１１１は、負荷情報ＩＬを取得する。負荷情報取得部１１１は、取得した負荷情報ＩＬを負荷情報ＩＬ１としてトランスデューサ１１３に出力する。
負荷情報取得部１１１は、負荷情報ＩＬを取得する。負荷情報取得部１１１は、取得した負荷情報ＩＬを負荷情報ＩＬ１としてトランスデューサ１１３に出力する。
【0048】
トランスデューサ１１３には、負荷情報ＩＬ２に含まれる負荷電流測定用の信号及び負荷電圧測定用の信号のうち、負荷電圧測定用の信号が入力される。また、トランスデューサ１１３は、交流電圧を直流電圧に変換する。トランスデューサ１１３は、絶縁及び信号レベルの変換をした情報を、負荷情報ＩＬ２としてＡ／Ｄ変換部１１４に出力する。負荷電流測定用の信号はトランスデューサを通らずＡ/Ｄ変換部１１４に出力される。
【0049】
Ａ／Ｄ変換部１１４は、負荷情報ＩＬ２に含まれるアナログ値を、デジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部１１４は、例えば２４ｂｉｔの分解能を有していてもよい。Ａ／Ｄ変換部１１４は、変換したデジタル値を負荷情報ＩＬ３として出力する。
実効値演算部１１２は、取得した負荷情報ＩＬ３の実効値を演算する。なお、実効値演算部１１２は、例えば、０．１［ｓ］ごとに取得した負荷情報ＩＬの実効値を計算してもよい。実効値演算部１１２は、演算した実効値を負荷情報ＩＬＴとしてトランスデューサ１１３に出力する。
実効値演算部１１２は、取得した負荷情報ＩＬ３の実効値を演算する。なお、実効値演算部１１２は、例えば、０．１［ｓ］ごとに取得した負荷情報ＩＬの実効値を計算してもよい。実効値演算部１１２は、演算した実効値を負荷情報ＩＬＴとしてトランスデューサ１１３に出力する。
【0050】
図６は、実施形態に係るトランスユニットの詳細な機能構成について説明するためのブロック図の一例を示す図である。同図を参照しながら、トランスユニット１１の詳細な機能構成について説明する。
トランスユニット１１は負荷電圧計測部１１５と、負荷電流計測部１１６と、アナログ回路用電源回路１１７と、コネクタ１１９とを備える。
トランスユニット１１は負荷電圧計測部１１５と、負荷電流計測部１１６と、アナログ回路用電源回路１１７と、コネクタ１１９とを備える。
【0051】
コネクタ１１９は、上述したＢＯＸ間入出力コネクタ１１０４の一例である。コネクタ１１９には接続ケーブル４１の一端が接続される。接続ケーブル４１の他端はメインユニット１３が備えるコネクタ１３９に接続される。
一例として、トランスユニット１１は、接続ケーブル４１を介してメインユニット１３から電力を取得する。なお、トランスユニット１１は、接続ケーブル４１を介してメインユニット１３から電力を取得せず、不図示の他の電力入力端子から電力を取得してもよい。
一例として、トランスユニット１１は、接続ケーブル４１を介してメインユニット１３から電力を取得する。なお、トランスユニット１１は、接続ケーブル４１を介してメインユニット１３から電力を取得せず、不図示の他の電力入力端子から電力を取得してもよい。
【0052】
メインユニット１３から取得した電力は、アナログ回路用電源回路１１７に入力される。アナログ回路用電源回路１１７は、取得した電力に基づき、所定の電源電圧を生成する。アナログ回路用電源回路１１７により生成された電源電圧の少なくとも一部はアナログ回路用電源として用いられてもよい。
【0053】
負荷電圧計測部１１５は、コネクタ１１５０と、第１計測部１１５０１と、…、第８計測部１１５０８と、Ａ／Ｄ変換部１１４－１とを備える。
コネクタ１１５０は、上述した電圧入力コネクタ１１０２の一例である。コネクタ１１５０は、不図示の３心ケーブルを用いて変圧器２０の低圧側（すなわち、低圧配電線４側）と接続される。コネクタ１１５０には、最大８ｃｈ分の信号が入力されてもよい。
コネクタ１１５０は、上述した電圧入力コネクタ１１０２の一例である。コネクタ１１５０は、不図示の３心ケーブルを用いて変圧器２０の低圧側（すなわち、低圧配電線４側）と接続される。コネクタ１１５０には、最大８ｃｈ分の信号が入力されてもよい。
【0054】
第１計測部１１５０１、…、及び第８計測部１１５０８は、それぞれコネクタ１１５０に入力された信号の計測を行う。第１計測部１１５０１は、トランス１１５１－１と、抵抗器１１５２－１と、ゲイン調整ＡＭＰ１１５３－１とを備え、…、第８計測部１１５０８は、トランス１１５１－８と、抵抗器１１５２－８と、ゲイン調整ＡＭＰ１１５３－８とを備える。以下、トランス１１５１－１、…、トランス１１５１－８を区別しない場合は単にトランス１１５１と記載し、抵抗器１１５２－１、…、抵抗器１１５２－８を区別しない場合は単に抵抗器１１５２と記載し、ゲイン調整ＡＭＰ１１５３－１、…、ゲイン調整ＡＭＰ１１５３－８を区別しない場合は単にゲイン調整ＡＭＰ１１５３と記載する場合がある。
【0055】
トランス１１５１は、例えばトランスデューサである。すなわちトランスユニット１１は、負荷電圧を検出するための複数のトランスデューサを備える。それぞれのトランス１１５１には、最大３００Ｖの交流電圧が入力される。抵抗器１１５２は、トランス１１５１の出力についてＩ－Ｖ変換を行う。ゲイン調整ＡＭＰ１１５３は、Ｉ－Ｖ変換された電圧値に調整用のゲインをかける。
【0056】
Ａ／Ｄ変換部１１４－１は、最大８個のゲイン調整ＡＭＰ１１５３から電圧値を取得する。Ａ／Ｄ変換部１１４－１は、取得した電圧値（すなわち、負荷情報ＩＬ）をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１１４－１は、例えば２４ｂｉｔの分解能を有し、８ｃｈ分の電圧値をそれぞれデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部１１４－１は、変換したデジタル信号を、例えばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）により、メインユニット１３に出力する。この際、Ａ／Ｄ変換部１１４－１から出力されたデジタル信号は、図示しないＣＰＵにより実効値に演算処理されて、メインユイット１に出力されるものとする。
【0057】
負荷電流計測部１１６は、コネクタ１１６０と、第１計測部１１６０１と、…、第８計測部１１６０８と、Ａ／Ｄ変換部１１４－２とを備える。
コネクタ１１６０は、上述した電流センサ入力コネクタ１１０３の一例である。コネクタ１１６０は、不図示の２心ケーブルを用いて変圧器２０の低圧側（すなわち、低圧配電線４側）と接続される。コネクタ１１６０には、最大８ｃｈ分の信号が入力されてもよい。
コネクタ１１６０は、上述した電流センサ入力コネクタ１１０３の一例である。コネクタ１１６０は、不図示の２心ケーブルを用いて変圧器２０の低圧側（すなわち、低圧配電線４側）と接続される。コネクタ１１６０には、最大８ｃｈ分の信号が入力されてもよい。
【0058】
第１計測部１１６０１、…、及び第８計測部１１６０８は、それぞれコネクタ１１６０に入力された信号の計測を行う。第１計測部１１６０１は、抵抗器１１６２－１と、ゲイン調整ＡＭＰ１１６３－１とを備え、…、第８計測部１１６０８は、抵抗器１１６２－８と、ゲイン調整ＡＭＰ１１６３－８とを備える。以下、抵抗器１１６２－１、…、抵抗器１１６２－８を区別しない場合は単に抵抗器１１６２と記載し、ゲイン調整ＡＭＰ１１６３－１、…、ゲイン調整ＡＭＰ１１６３－８を区別しない場合は単にゲイン調整ＡＭＰ１１６３と記載する場合がある。
【0059】
抵抗器１１６２は、コネクタ１１６０に入力された信号についてＩ－Ｖ変換を行う。ゲイン調整ＡＭＰ１１６３は、Ｉ－Ｖ変換された電圧値に調整用のゲインをかける。
【0060】
Ａ／Ｄ変換部１１４－２は、最大８個のゲイン調整ＡＭＰ１１６３から電圧値を取得する。Ａ／Ｄ変換部１１４－２は、取得した電圧値（すなわち、負荷情報ＩＬ）をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１１４－２は、例えば２４ｂｉｔの分解能を有し、８ｃｈ分の電圧値をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部１１４－２は、変換したデジタル信号を、例えばＳＰＩにより、メインユニット１３に出力する。この際、Ａ／Ｄ変換部１１４－２から出力されたデジタル信号は、図示しないＣＰＵにより実効値に演算処理されて、メインユニット１３に出力されるものとする。
【0061】
［メインユニット］
次に、図７から図１０を参照しながらメインユニット１３について説明する。
図７は、実施形態に係るメインユニットの外観の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、メインユニット１３の外観の一例について説明する。
メインユニット１３が備える各構成は、筐体１３０に収容される。メインユニット１３は、外部からアクセス可能な構成として、ＬＥＤ１３０１と、電源スイッチ１３０２と、リセットスイッチ１３０３と、入力コネクタ１３０４と、ＢＯＸ間入出力コネクタ１３０５と、拡張用コネクタ１３０６と、ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７と、ＤＣ入力コネクタ１３０８と、ＬＡＮコネクタ１３０９とを備える。
次に、図７から図１０を参照しながらメインユニット１３について説明する。
図７は、実施形態に係るメインユニットの外観の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、メインユニット１３の外観の一例について説明する。
メインユニット１３が備える各構成は、筐体１３０に収容される。メインユニット１３は、外部からアクセス可能な構成として、ＬＥＤ１３０１と、電源スイッチ１３０２と、リセットスイッチ１３０３と、入力コネクタ１３０４と、ＢＯＸ間入出力コネクタ１３０５と、拡張用コネクタ１３０６と、ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７と、ＤＣ入力コネクタ１３０８と、ＬＡＮコネクタ１３０９とを備える。
【0062】
ＬＥＤ１３０１は、電源の供給の有無、動作状態、電池残量の状態等を、例えば色を変えて点灯させることにより表示する。
電源スイッチ１３０２は、メインユニット１３に電源を入れるためのスイッチである。
リセットスイッチ１３０３は、メインユニット１３に備えられる不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）をリセットするためのスイッチである。
入力コネクタ１３０４には、環境センサ３０の出力値が、直接又はセンサ変換ユニット１２を介して入力される。
電源スイッチ１３０２は、メインユニット１３に電源を入れるためのスイッチである。
リセットスイッチ１３０３は、メインユニット１３に備えられる不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）をリセットするためのスイッチである。
入力コネクタ１３０４には、環境センサ３０の出力値が、直接又はセンサ変換ユニット１２を介して入力される。
【0063】
ＢＯＸ間入出力コネクタ１３０５には、接続ケーブル４１の一端が接続される。接続ケーブル４１の他端は、トランスユニット１１が備えるＢＯＸ間入出力コネクタ１１０４と接続される。
【0064】
拡張用コネクタ１３０６は、インターフェイスボックス１０の機能を拡張する際に用いられる予備のコネクタである。拡張用コネクタ１３０６は、例えばメインユニット１３に備えられる不図示のＣＰＵのＧＰＩＯ（General Purpose Input/Output）端子に接続されていてもよい。
【0065】
ＤＣ入力コネクタ１３０８には、直流電力が入力される。ＤＣ入力コネクタ１３０８には、例えば不図示のＤＣアダプタにより直流電力に変換された１２［Ｖ］の直流電力が入力されてもよい。
ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７は、スマートゲートウェイ１５と接続される。メインユニット１３は、ＤＣ入力コネクタ１３０８に入力された直流電力を、ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７を介してスマートゲートウェイ１５に供給する。
ＬＡＮコネクタ１３０９は、スマートゲートウェイ１５に接続される。メインユニット１３は、ＬＡＮコネクタ１３０９を介してキュービクル情報ＩＣ１をスマートゲートウェイ１５に出力する。
ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７は、スマートゲートウェイ１５と接続される。メインユニット１３は、ＤＣ入力コネクタ１３０８に入力された直流電力を、ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７を介してスマートゲートウェイ１５に供給する。
ＬＡＮコネクタ１３０９は、スマートゲートウェイ１５に接続される。メインユニット１３は、ＬＡＮコネクタ１３０９を介してキュービクル情報ＩＣ１をスマートゲートウェイ１５に出力する。
【0066】
図８は、実施形態に係るメインユニットの機能構成図の一例を示す図である。同図を参照しながら、メインユニット１３の機能構成の一例について説明する。メインユニット１３は、環境情報取得部１３１と、負荷情報デジタル値取得部１３２と、Ａ／Ｄ変換部１３３と、バッファ部１３４と、ＨＵＢ１３５と、無停電電源装置１３６とを備える。
【0067】
環境情報取得部１３１は、環境情報ＩＥＴを、環境センサ３０から直接又はセンサ変換ユニット１２を介して取得する。環境情報取得部１３１は、取得した環境情報ＩＥＴを環境情報ＩＥＴ１としてＡ／Ｄ変換部１３３に出力する。
【0068】
Ａ／Ｄ変換部１３３は、環境情報取得部１３１からＩＥＴ１を取得する。取得したＩＥＴ１はアナログ値であるため、Ａ／Ｄ変換部１３３は、環境情報ＩＥＴ１をデジタル値に変換（Ａ／Ｄ変換）し、Ａ／Ｄ変換した結果を環境情報ＩＥＴ２としてバッファ部１３４に出力する。
【0069】
負荷情報デジタル値取得部１３２は、トランスユニット１１からデジタル化されたデータで負荷情報ＩＬＴを取得する。負荷情報デジタル値取得部１３２は、取得した負荷情報ＩＬＴをバッファ部１３４に出力する。
【0070】
バッファ部１３４は、Ａ／Ｄ変換部１３３から環境情報ＩＥＴ２を取得し、負荷情報デジタル値取得部１３２から負荷情報ＩＬＴを取得する。バッファ部１３４は、取得した環境情報ＩＥＴ２及び負荷情報ＩＬＴを含む情報をキュービクル情報ＩＣとしてＨＵＢ１３５に出力する。
【0071】
ＨＵＢ１３５は、バッファ部１３４からキュービクル情報ＩＣを取得する。ＨＵＢ１３５は、取得したキュービクル情報ＩＣを所定の通信フォーマットに変換し、スマートゲートウェイ１５に出力する。なお、前述したように、環境情報ＩＳＴには高圧シールド電流に関する情報が含まれていてよく、したがって、環境情報ＩＥＴ１、Ａ／Ｄ変換後のＩＥＴ３、キュービクル情報ＩＣにも高圧シールド電流に関する情報が含まれていてよい。
具体的には、ＨＵＢ１３５は、取得したキュービクル情報ＩＣに基づき、予め定められたフォーマットの電文にまとめ、スマートゲートウェイ１５に出力する。当該電文には、同時期に取得した負荷情報ＩＬＴ、環境情報ＩＥＴ、作成時の時刻（タイムスタンプ）が含まれる。ここで、当該電文には、負荷情報ＩＬＴ及び環境情報ＩＥＴの他、複数の情報が含まれていてもよい。当該電文に含まれる複数の情報は、例えば２０種類程度であり、複数の情報を時刻ごとにまとめて送信することにより、情報の種類の数だけ電文が送信されることを抑止することができ、通信が煩雑なものになることを抑止できる。
具体的には、ＨＵＢ１３５は、取得したキュービクル情報ＩＣに基づき、予め定められたフォーマットの電文にまとめ、スマートゲートウェイ１５に出力する。当該電文には、同時期に取得した負荷情報ＩＬＴ、環境情報ＩＥＴ、作成時の時刻（タイムスタンプ）が含まれる。ここで、当該電文には、負荷情報ＩＬＴ及び環境情報ＩＥＴの他、複数の情報が含まれていてもよい。当該電文に含まれる複数の情報は、例えば２０種類程度であり、複数の情報を時刻ごとにまとめて送信することにより、情報の種類の数だけ電文が送信されることを抑止することができ、通信が煩雑なものになることを抑止できる。
【0072】
ここで、負荷情報ＩＬＴ及び環境情報ＩＥＴごとに電文を作って送信する場合、通信が込み合い、更には情報同士の時刻同期を図ることが困難になる。すなわち、時刻同期を図ることができないと、異常時の対応検討が容易でないといった問題があった。センサごとにサーバに接続する仕組みを採用すると、サーバに多数の装置が接続されることになり、通信が非常に混み合い、サーバ側の負荷増大が懸念される。
本実施形態によれば、インターフェイスボックス１０に負荷情報ＩＬＴ及び環境情報ＩＥＴを集約するため、１つの電文に情報をまとめることが可能となり、遠隔サーバに対し、１回の送信により複数の情報を伝達することができる。すなわち、複数の情報をまとめて１つの電文として送信することにより、電文の種類が限られるため、外部との通信をシンプルにすることができる。
本実施形態によれば、インターフェイスボックス１０に負荷情報ＩＬＴ及び環境情報ＩＥＴを集約するため、１つの電文に情報をまとめることが可能となり、遠隔サーバに対し、１回の送信により複数の情報を伝達することができる。すなわち、複数の情報をまとめて１つの電文として送信することにより、電文の種類が限られるため、外部との通信をシンプルにすることができる。
【0073】
無停電電源装置１３６は、例えばニッケル水素電池を含む。無停電電源装置１３６は、停電時、メインユニット１３及びスマートゲートウェイ１５に電力を供給する。また、無停電電源装置１３６は、停電の発生有無を検知する。無停電電源装置１３６は停電が発生したことを検知すると、停電トリガＴＲを出力する。
以降の説明において、無停電電源装置１３６をＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）とも記載する場合がある。
以降の説明において、無停電電源装置１３６をＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）とも記載する場合がある。
【0074】
図９は、実施形態に係るメインユニットの入力部の詳細な機能構成について説明するためのブロック図の一例を示す図である。同図を参照しながら、メインユニット１３の入力部の詳細な機能構成について説明する。
メインユニット１３は、コネクタ１３８１と、第１センサ入力部１３７－１と、…、第１２センサ入力部１３７－１２と、Ａ／Ｄ変換部１３８２と、ＣＰＵ１３８３とを備える。
メインユニット１３は、コネクタ１３８１と、第１センサ入力部１３７－１と、…、第１２センサ入力部１３７－１２と、Ａ／Ｄ変換部１３８２と、ＣＰＵ１３８３とを備える。
【0075】
コネクタ１３８１は、上述した入力コネクタ１３０４の一例である。コネクタ１３８１は、環境センサ３０から直接、又はセンサ変換ユニット１２から環境情報ＩＥＴを取得する。本実施形態において、コネクタ１３８１は、最大１２ｃｈの環境情報ＩＥを受け付ける。
【0076】
第１センサ入力部１３７－１、…、第１２センサ入力部１３７－１２は、それぞれ抵抗器１３７１－１及び計装ＡＭＰ１３７２－１と、…、抵抗器１３７１－１２及び計装ＡＭＰ１３７２－１２とを備える。抵抗器１３７１－１、…、抵抗器１３７１－１２をそれぞれ区別しない場合は、単に抵抗器１３７１と記載する場合がある。計装ＡＭＰ１３７２－１、…、計装ＡＭＰ１３７２－１２をそれぞれ区別しない場合は、単に計装ＡＭＰ１３７２と記載する場合がある。
抵抗器１３７１は、入力された電流値のＩ－Ｖ変換を行う。計装ＡＭＰ１３７２は、変換された電圧値にゲインをかける。
抵抗器１３７１は、入力された電流値のＩ－Ｖ変換を行う。計装ＡＭＰ１３７２は、変換された電圧値にゲインをかける。
【0077】
Ａ／Ｄ変換部１３８２は、計装ＡＭＰ１３７２の出力値を取得する。本実施形態においては、最大１２ｃｈの環境情報ＩＥを受け付けるため、Ａ／Ｄ変換部１３８２は１２ｃｈの入力端子を有する。Ａ／Ｄ変換部１３８２は、取得した信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１３８２は、例えば２４ｂｉｔの分解能を有し、１２ｃｈ分の電圧値をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部１３８２は、変換したデジタル信号を、例えばＳＰＩにより、ＣＰＵ１３８３に出力する。
ＣＰＵ１３８３は、Ａ／Ｄ変換部１３８２から、ＳＰＩにより環境センサ３０の出力値を取得する。
ＣＰＵ１３８３は、Ａ／Ｄ変換部１３８２から、ＳＰＩにより環境センサ３０の出力値を取得する。
【0078】
図１０は、実施形態に係るメインユニットの電源制御部の詳細な機能構成について説明するためのブロック図の一例を示す図である。同図を参照しながら、メインユニット１３の電源制御部の詳細な機能構成について説明する。
メインユニット１３は、接続インタフェースとして、コネクタ１４３１と、コネクタ１４３２とを備える。コネクタ１４３１は、ＤＣ入力コネクタ１３０８の一例であり、コネクタ１４３２は、ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７の一例である。
メインユニット１３は、接続インタフェースとして、コネクタ１４３１と、コネクタ１４３２とを備える。コネクタ１４３１は、ＤＣ入力コネクタ１３０８の一例であり、コネクタ１４３２は、ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ１３０７の一例である。
【0079】
メインユニット１３は、メインユニット基板１４と、無停電電源装置１３６とを備える。メインユニット基板１４は、コネクタ１４１を備える。コネクタ１４１は無停電電源装置１３６と接続される。
メインユニット基板１４は、通常時にはコネクタ１４３１を介して電力を取得し、停電時にはコネクタ１４１を介して電力を取得する。
メインユニット基板１４は、通常時にはコネクタ１４３１を介して電力を取得し、停電時にはコネクタ１４１を介して電力を取得する。
【0080】
メインユニット基板１４は、バッテリ電圧検出部１４２１と、ＦＥＴ１４２２と、充電制御部１４２３と、ダイオード１４２４と、ＤＣＤＣコンバータ１４２５と、ＤＣＤＣコンバータ１４２６と、ｅＦＵＳＥ１４２７と、ＦＥＴ１４２８と、ｅＦＵＳＥ１４２９とを備える。
【0081】
バッテリ電圧検出部１４２１は、無停電電源装置１３６の出力電圧を検出する。不図示のＣＰＵは、検出した出力電圧に応じた制御を行う。
ＦＥＴ１４２２は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。ＦＥＴ１４２２は、不図示のＣＰＵにより導通状態が制御され、無停電電源装置１３６の出力電圧をＤＣＤＣコンバータ１４２５に供給するか否かを制御する。
ＦＥＴ１４２２は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。ＦＥＴ１４２２は、不図示のＣＰＵにより導通状態が制御され、無停電電源装置１３６の出力電圧をＤＣＤＣコンバータ１４２５に供給するか否かを制御する。
【0082】
充電制御部１４２３は、バッテリ電圧検出部１４２１により検出された出力電圧に応じて、コネクタ１４３１に入力された直流電力を用いて、無停電電源装置１３６を充電させるか否かを制御する。
ダイオード１４２４は、無停電電源装置１３６から供給される電力がＤＣＤＣコンバータ１４２６等を介してコネクタ１４３１に逆流することを抑止する。
ダイオード１４２４は、無停電電源装置１３６から供給される電力がＤＣＤＣコンバータ１４２６等を介してコネクタ１４３１に逆流することを抑止する。
【0083】
ＤＣＤＣコンバータ１４２５は、無停電電源装置１３６から供給される直流電力又はコネクタ１４３１を介して供給される直流電力が入力され、入力された直流電力の電圧レベルを変換し、変換した直流電力を出力する。ＤＣＤＣコンバータ１４２５には、例えば１７［Ｖ］が入力され、１７［Ｖ］の電力を５［Ｖ］の電力に変換し、変換した５［Ｖ］の電力を出力する。変換された５［Ｖ］の直流電力は、メインユニット基板１４が備える各回路の電力として供給される。また、変換された５［Ｖ］の直流電力は、更に３．３［Ｖ］等に降圧され、メインユニット基板１４内において用いられてもよい。
ＤＣＤＣコンバータ１４２６は、コネクタ１４１から入力された１２［Ｖ］の直流電力を、１７［Ｖ］まで昇圧する。
ＤＣＤＣコンバータ１４２６は、コネクタ１４１から入力された１２［Ｖ］の直流電力を、１７［Ｖ］まで昇圧する。
【0084】
ｅＦＵＳＥ１４２７は、ＭＯＳＦＥＴを内蔵し、高速にＭＯＳＦＥＴの導通状態を制御することにより、過電流保護を行う。
ＦＥＴ１４２８は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ１４２８は、不図示のＣＰＵにより導通状態が制御される。ＦＥＴ１４２８は、逆接続防止のための機能を有する。
ｅＦＵＳＥ１４２９は、ＭＯＳＦＥＴを内蔵し、高速にＭＯＳＦＥＴの導通状態を制御することにより、過電流保護を行う。また、ｅＦＵＳＥ１４２９は不図示のＣＰＵによりイネーブルが制御され、スマートゲートウェイ１５に直流電力を供給するか否かを制御する。
ＦＥＴ１４２８は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ１４２８は、不図示のＣＰＵにより導通状態が制御される。ＦＥＴ１４２８は、逆接続防止のための機能を有する。
ｅＦＵＳＥ１４２９は、ＭＯＳＦＥＴを内蔵し、高速にＭＯＳＦＥＴの導通状態を制御することにより、過電流保護を行う。また、ｅＦＵＳＥ１４２９は不図示のＣＰＵによりイネーブルが制御され、スマートゲートウェイ１５に直流電力を供給するか否かを制御する。
【0085】
メインユニット１３は、上述した回路を備えることにより、通常時にはコネクタ１４３１から供給される電力により駆動され、停電時にはコネクタ１４１から供給される電力により駆動される。
換言すれば、メインユニット１３が備える無停電電源装置１３６とは、停電時に電力を供給可能なバッテリである。メインユニット１３は、無停電電源装置１３６を備えることにより、停電時、メインユニット１３及びスマートゲートウェイ（通信ユニット）１５には、無停電電源装置（バッテリ）１３６に蓄えられた電力が供給される。
換言すれば、メインユニット１３が備える無停電電源装置１３６とは、停電時に電力を供給可能なバッテリである。メインユニット１３は、無停電電源装置１３６を備えることにより、停電時、メインユニット１３及びスマートゲートウェイ（通信ユニット）１５には、無停電電源装置（バッテリ）１３６に蓄えられた電力が供給される。
【0086】
なお、無停電電源装置１３６のバッテリ容量としては、停電後も環境情報ＩＥ及び負荷情報ＩＬを取得することができ、取得した情報を、スマートゲートウェイ１５を介して送信することができるだけの容量以上であることが好適である。より具体的には、無停電電源装置１３６のバッテリ容量は、停電後１０分間以上駆動できる容量であることが好適である。
【0087】
［実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、インターフェイスボックス１０は、トランスユニット１１を備えることにより受変電設備の変圧器の低圧配電線４を流れる負荷電流及び負荷電圧についての情報である負荷情報ＩＬを取得し、取得した負荷情報ＩＬをメインユニット１３に出力する。また、インターフェイスボックス１０は、メインユニット１３を備えることにより受変電設備の周囲の状況を検知する環境センサ３０により検知された環境情報ＩＥを取得し、トランスユニット１１から負荷情報ＩＬを取得する。
インターフェイスボックス１０は、トランスユニット１１とメインユニット１３の２つの筐体を有することにより１つの大きな筐体である場合と比較し、それぞれのユニットの大きさを小さくすることができる。したがって、インターフェイスボックス１０は、キュービクル内への設置が制限される場合であっても、配置の自由度が高く、容易に配置することができる。
以上説明した実施形態によれば、インターフェイスボックス１０は、トランスユニット１１を備えることにより受変電設備の変圧器の低圧配電線４を流れる負荷電流及び負荷電圧についての情報である負荷情報ＩＬを取得し、取得した負荷情報ＩＬをメインユニット１３に出力する。また、インターフェイスボックス１０は、メインユニット１３を備えることにより受変電設備の周囲の状況を検知する環境センサ３０により検知された環境情報ＩＥを取得し、トランスユニット１１から負荷情報ＩＬを取得する。
インターフェイスボックス１０は、トランスユニット１１とメインユニット１３の２つの筐体を有することにより１つの大きな筐体である場合と比較し、それぞれのユニットの大きさを小さくすることができる。したがって、インターフェイスボックス１０は、キュービクル内への設置が制限される場合であっても、配置の自由度が高く、容易に配置することができる。
【0088】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、複数の環境センサ３０の情報と、負荷電流及び負荷電圧の情報とを１つにまとめてＴＣＰ／ＩＰ出力する。したがって、センサ処理サーバ側での処理が容易で、かつネットワーク負荷を削減できることができる。
【0089】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、メインユニット１３が格納される筐体と、トランスユニット１１が格納される筐体とは異なる筐体であり、メインユニット１３とトランスユニット１１は、負荷情報ＩＬを伝達する信号線を少なくとも含む接続ケーブル４１により接続される。したがって、本実施形態によれば、メインユニット１３とトランスユニット１１を配置する際の互いの設置場所は、接続ケーブル４１により接続可能な範囲であれば自由であり、狭いキュービクル２内であっても容易にインターフェイスボックス１０を配置することができる。
【0090】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、メインユニットには複数のデータを処理するＡ／Ｄ変換部１１４を備え、トランスユニット１１は、複数のＡ／Ｄ変換部１１４と負荷電圧を検出するための複数のトランスデューサ１１３を備える。したがって、インターフェイスボックス１０によれば、複数のトランスデューサをそれぞれ用意する場合と比べて、全体としての装置の体積を小さくすることができる。よって、本実施形態によれば、インターフェイスボックス１０の配置面積を小さくすることができる。
【0091】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、メインユニット１３は、複数の環境センサ３０から環境情報ＩＥを取得する。より具体的には、メインユニット１３は、複数のセンサ入力部１３７を備えることにより、４－２０［ｍＡ］の電流入力を受け付ける。したがって、本実施形態によれば、温度や湿度等の、キュービクル内の様々な異常を検知することができる。
【0092】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、トランスユニット１１は、取得した負荷情報ＩＬをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１４－１及びＡ／Ｄ変換部１１４－２を更に備え、アナログ信号をデジタル信号に変換する。トランスユニット１１は、変換したデジタル信号をメインユニット１３に出力する。すなわち、トランスユニット１１－メインユニット１３間では、デジタル信号でのやりとりが行われる。よって、本実施形態によれば、ノイズによる影響を低減することができる。
【0093】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、センサ変換ユニット１２を備えることにより、環境センサ３０の出力値を電流値に変換し、メインユニット１３に出力する。より具体的には、インターフェイスボックス１０によれば、環境センサ３０の出力情報をセンサ変換ユニット１２でリニアライズしてからメインユニット１３に入力する。したがって、本実施形態によれば、メインユニット１３側での環境センサ３０の出力情報の変換処理が不要であり、メインユニット１３の構成を簡素化することができる。
【0094】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、スマートゲートウェイ（通信ユニット）１５を備えることにより、メインユニット１３により取得された環境情報ＩＥと負荷情報ＩＬとを所定のネットワークＮＷに出力する。したがって、本実施形態によれば、インターフェイスボックス１０は、取得した情報をセンサ処理サーバ５Ｂに通知することができる。センサ処理サーバ５Ｂは、保安システム１が備える複数のインターフェイスボックス１０からキュービクル２の詳細な情報を取得することにより、キュービクル２に異常が発生しているか否かを判断するうえで参考となる情報を電気主任技術者に対して提示することができ、結果、故障や異常事態の発生の防止に役立てることができる。
【0095】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、メインユニット１３は、無停電電源装置１３６を備えることにより、停電時に電力を供給可能とする。また、インターフェイスボックス１０によれば、停電時、メインユニット１３及びスマートゲートウェイ（通信ユニット）１５には、無停電電源装置１３６に蓄えられた電力が供給される。したがって、本実施形態によれば、停電時であっても一定時間は継続稼働する時間を確保することができ、停電までに蓄積したデータが消えないメモリ領域に退避させ、また事故前後のセンサ情報をセンサ処理サーバ５Ｂに送信することができるため、停電電後の状況も把握することができる。
【0096】
また、上述したインターフェイスボックス１０によれば、トランスユニット１１を備えることにより受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電圧を複数取得し、電流情報に変換し、第１ＡＤ変換部を備えることにより複数のトランスデューサからの情報を取得し、デジタル情報に変換し、第２ＡＤ変換部を備えることにより受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流を複数取得し、デジタル情報に変換し、トランスユニット１１を備えることにより第１ＡＤ変換部および第２ＡＤ変換部が出力した複数のデジタル情報を負荷情報として出力し、第３ＡＤ変換部を備えることにより受変電設備の周囲の状況を検知する複数の環境センサにより検知された情報を取得し、複数のデジタル情報に変換し、トランスユニット１１が出力した負荷情報を取得し、メインユニット１３を備えることにより第３ＡＤ変換部が出力した複数のデジタル情報に基づき環境情報を生成し、環境情報を生成した時期と負荷情報と取得した時期が同時期である環境情報と負荷情報をまとめ、まとめた時刻を付与した電文を外部に出力する。すなわち、トランスユニット１１及びメインユニット１３の各ユニット内において、複数の入力についてＡＤ変換部が１つ（乃至２つ）備えられる。したがって、本実施形態によれば、ＡＤ変換部の数をすくなくすることができ、省スペース化を図ることができる。
また、インターフェイスボックス１０は、複数の環境センサからの情報を集約するためのＡＤ換機能を集約したメインユニット１３と、キュービクル内の複数の負荷情報を集約するためのＡＤ変換機能及びトランスデュース機能を集約したトランスユニット１１と組み合わせることにより、単独機能の個別装置（ＡＤ変換装置及びトランスデューサなど）を複数用意して使用する場合に比べて占有空間を少なくすることができる。
また、データ送信機能や装置電源なども集約されるため、より占有空間の削減が見込まれる。
また、最終的にメインユニット１３に情報が集約されため、情報出力を１つの電文にまとめることができ、遠隔サーバへも１つの送信手段から情報伝達ができる。
また、インターフェイスボックス１０は、複数の環境センサからの情報を集約するためのＡＤ換機能を集約したメインユニット１３と、キュービクル内の複数の負荷情報を集約するためのＡＤ変換機能及びトランスデュース機能を集約したトランスユニット１１と組み合わせることにより、単独機能の個別装置（ＡＤ変換装置及びトランスデューサなど）を複数用意して使用する場合に比べて占有空間を少なくすることができる。
また、データ送信機能や装置電源なども集約されるため、より占有空間の削減が見込まれる。
また、最終的にメインユニット１３に情報が集約されため、情報出力を１つの電文にまとめることができ、遠隔サーバへも１つの送信手段から情報伝達ができる。
【0097】
なお、上述した実施形態における保安システム１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【符号の説明】
【0098】
１…保安システム、２…キュービクル、３…高圧配電線、４…低圧配電線、５Ｂ…センサ処理サーバ、１０…インターフェイスボックス、１１…トランスユニット、１１０…筐体、１１０１…ＦＧ端子、１１０２…電圧入力コネクタ、１１０３…電流センサ入力コネクタ、１１０４…ＢＯＸ間入出力コネクタ、１１１…負荷情報取得部、１１２…実効値演算部、１１３…トランスデューサ、１１４…Ａ／Ｄ変換部、１１５…負荷電圧計測部、１１５０…コネクタ、１１５０１…第１計測部、１１５０８…第８計測部、１１５１…トランス、１１５２…抵抗器、１１５３…ゲイン調整ＡＭＰ、１１６…負荷電流計測部、１１６０…コネクタ、１１６０１…第１計測部、１１６０８…第８計測部、１１６２…抵抗器、１１６３…ゲイン調整ＡＭＰ、１１７…アナログ回路用電源回路、１１９…コネクタ、１２…センサ変換ユニット、１３…メインユニット、１３０…筐体、１３０１…ＬＥＤ、１３０２…電源スイッチ、１３０３…リセットスイッチ、１３０４…入力コネクタ、１３０５…ＢＯＸ間入出力コネクタ、１３０６…拡張用コネクタ、１３０７…ゲートウェイ用ＤＣ出力コネクタ、１３０８…ＤＣ入力コネクタ、１３０９…ＬＡＮコネクタ、１３１…環境情報取得部、１３２…負荷情報デジタル値取得部、１３３…Ａ／Ｄ変換部、１３４…バッファ部、１３５…ＨＵＢ、１３６…無停電電源装置、１３７…センサ入力部、１３７１…抵抗器、１３７２…計装ＡＭＰ、１３８１…コネクタ、１３８２…Ａ／Ｄ変換部、１３８３…ＣＰＵ、１３９…コネクタ、１４…メインユニット基板、１４１…コネクタ、１４２１…バッテリ電圧検出部、１４２２…ＦＥＴ、１４２３…充電制御部、１４２４…ダイオード、１４２５…ＤＣＤＣコンバータ、１４２６…ＤＣＤＣコンバータ、１４２７…ｅＦＵＳＥ、１４２８…ＦＥＴ、１４２９…ｅＦＵＳＥ、１４３１…コネクタ、１４３２…コネクタ、１５…スマートゲートウェイ、２０…変圧器、３０…環境センサ、３１…第１環境センサ、３２…第２環境センサ、３ｎ…第ｎ環境センサ、４１…接続ケーブル、ＮＷ…通信ネットワーク、ＩＬ…負荷情報、ＩＥ…環境情報、ＩＬＴ…負荷情報、ＩＥＴ…環境情報、ＩＣ１…キュービクル情報、ＩＣ２…キュービクル情報
【要約】
【課題】キュービクル内におけるユニットの設置スペースが限られている場合であっても、キュービクルに接続される複数のセンサ出力値をデジタル信号として送信するためのインターフェイスボックスを容易に設置する。
【解決手段】インターフェイスボックスは、受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流及び負荷電圧を取得し、取得した前記負荷電流及び前記負荷電圧に基づいて生成した負荷情報を出力するトランスユニットと、前記受変電設備の周囲の状況を検知する環境センサにより検知された情報を取得し、取得した前記情報に基づいて環境情報を生成し、前記トランスユニットから前記負荷情報を取得するメインユニットとを備える。
【選択図】図２
【解決手段】インターフェイスボックスは、受変電設備に備えられた変圧器の低電圧側の負荷電流及び負荷電圧を取得し、取得した前記負荷電流及び前記負荷電圧に基づいて生成した負荷情報を出力するトランスユニットと、前記受変電設備の周囲の状況を検知する環境センサにより検知された情報を取得し、取得した前記情報に基づいて環境情報を生成し、前記トランスユニットから前記負荷情報を取得するメインユニットとを備える。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】