サージ保護システム、サーバ、雷規模判別方法、及び、プログラム
【課題】雷サージから電気機器を保護するだけでなく、エリア内で発生した雷の規模を検出する。
【解決手段】基地局管理エリア１内に配置された各基地局ＢＳ１〜ＢＳ４の制御装置１０１〜１０４は、サージ電圧が印加された際に、外部インタフェースにより雷サージから基地局ＢＳ内の装置を保護するだけでなく、複数のヒューズを用いて検出したサージ電圧の値をサーバ２０に送信する。サーバ２０は、所定時間内に各制御装置１０１〜１０４から受信したサージ電圧の値に基づいて、基地局管理エリア１内全体で発生した落雷の規模を判別して表示する。
【解決手段】基地局管理エリア１内に配置された各基地局ＢＳ１〜ＢＳ４の制御装置１０１〜１０４は、サージ電圧が印加された際に、外部インタフェースにより雷サージから基地局ＢＳ内の装置を保護するだけでなく、複数のヒューズを用いて検出したサージ電圧の値をサーバ２０に送信する。サーバ２０は、所定時間内に各制御装置１０１〜１０４から受信したサージ電圧の値に基づいて、基地局管理エリア１内全体で発生した落雷の規模を判別して表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サージ保護システム、サーバ、雷規模判別方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源又は機器側からの雷サージの侵入を検知し、強制的に商用電源からの電源供給を遮断するサージ保護装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、雷サージを検出した際に電気機器を電源ラインから切り離すことにより、雷サージから電気機器を保護することを特徴とするサージ保護装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９６０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のサージ保護装置では、雷サージから電気機器を保護することができるものの、サージ保護装置が設置されているエリア全体として、どの程度の規模の雷が発生したのかまでは分からなかった。
【０００６】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、雷サージから電気機器を保護するだけでなく、エリア内で発生した雷の規模を検出することが可能なサージ保護システム、サーバ、雷規模判別方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るサージ保護システムは、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と、前記各サージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備えるサージ保護システムであって、
前記各サージ保護装置は、
サージ電圧の値を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧検出手段が検出したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を前記サーバに送信するサージ電圧送信手段と、を備え、
前記サーバは、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るサーバは、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバであって、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る雷規模判別方法は、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置から所定の時間内にサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を受信し、
前記受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別し、
前記判別した雷の規模を示す情報を表示する、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係るプログラムは、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるコンピュータを、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、雷サージから電気機器を保護するだけでなく、エリア内で発生した雷の規模を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るサージ保護システムの構成を示すブロック図である。
【図２】基地局内の構成を示す図である。
【図３】制御装置の構成を示す図である。
【図４】ヒューズ部の構成を示す図である。
【図５】サーバの構成を示すブロック図である。
【図６】落雷規模判別処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るヒューズ部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るサージ保護システム１００の構成を示すブロック図である。サージ保護システム１００は、基地局管理エリア１内に配置された４つの基地局ＢＳ１〜ＢＳ４の制御装置１０１〜１０４と、サーバ２０と、を備える。各制御装置１０１〜１０４とサーバ２０とは、インターネット等のネットワーク２を介して接続される。なお、基地局ＢＳ１〜ＢＳ４ 及び制御装置１０１〜１０４のそれぞれを区別しない場合には、基地局ＢＳ、制御装置１０と符号を付して以下説明する。
【００１５】
制御装置（サージ保護装置）１０は、図１に示すように、基地局ＢＳ内に設置されており、内蔵されている外部インタフェース１１と信号線３とを介して複数の外部装置４と接続して、各外部装置４を監視、制御する。なお、外部装置４は、例えば、基地局ＢＳ内のエアコンや照明、及び、無線端末との間で無線装置を行うための装置等が該当し、電力を必要とする装置である。なお、外部装置４の雷サージに対する耐圧は、制御装置１０の耐圧よりも小さいものとする。
また、制御装置１０は、外部装置４と制御装置１０自身とを、雷サージから保護するサージ保護装置として機能する。以下、制御装置１０の電気機器の監視、制御機能については説明を簡略化し、雷サージ保護機能について主に説明する。
【００１６】
制御装置１０は、図１に示すように、外部インタフェース１１と、内部回路１２と、通信部１３と、を備える。
【００１７】
外部インタフェース１１は、信号線３を介して各外部装置４と接続され、各外部装置４と通信を行う。落雷によって誘導雷や直撃雷を受けた場合、信号線３を介して、外部装置４からサージ電圧が制御装置１０に印加されることが考えられる。外部インタフェース１１は、サージ電圧が印加されたときに、制御装置１０に影響を及ぼさないように保護する雷サージ保護機能を有する。
【００１８】
外部インタフェース１１は、メイン回路１１１と、ダイオード群１１２と、ヒューズ部１１３とを備える。
【００１９】
メイン回路１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、外部装置４から送信されたデータを内部回路１２に出力する処理や、内部回路１２から出力された通信データを外部装置４に送信する処理を実行する。
【００２０】
ダイオード群１１２は、高負荷のサージ電圧により発生した雷サージ電流５が制御装置１０に負荷されないように、雷サージ電流５がヒューズ部１１３に流れるように切り替える。制御装置１０には、制御対象となる全ての外部装置４からサージ電圧が印加される可能性がある。このため、ダイオード群１１２は、外部装置４と接続されている全ての信号線３に、正常に動作する電圧よりも大きな電圧で、予め定めた値を越えたサージ電圧が印加された場合、メイン回路１１１側にサージ電圧が印加されないように、サージ電圧により発生した雷サージ電流５をヒューズ部１１３に流す。これにより、制御装置１０の内部回路１２にサージ電圧が印加されることを防止することができる。よって、制御装置１０が雷サージにより故障を防止することができる。
【００２１】
ヒューズ部１１３は、ダイオード群１１２によって流されてきた雷サージ電流５をフレームグランド(以下、「ＦＧ」とする)に流す。また、ヒューズ部１１３は、雷サージ電流５が予め定めた電流容量以上であるか否かを、自身に含まれるそれぞれ容量の異なるヒューズの溶断によって検出し、雷サージ電流５が予め定めた電流容量以上であることを検出した場合、内部回路１２に、その旨を通知する断通知信号９１〜９４を出力する。
【００２２】
ヒューズ部１１３の構成について、図１を参照して説明する。ヒューズ部１１３は、４個のヒューズ７１〜７４と、４個の抵抗６１〜６４とを有する。
【００２３】
各ヒューズ７１〜７４は、サージ電圧により発生する雷サージ電流５が、設定されている電流容量を超えた際に溶断する。また、各ヒューズ７１〜７４は、スイッチ(以下、「ＳＷ」とする)８１〜８４を有する。
【００２４】
なお、雷サージ電流５が流れる上流側から下流側に向かって電流容量が大きくなるように、各ヒューズの電流容量は設定される。また、最も下流側であるヒューズ７４の電流容量は、制御装置１０の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じにするのが望ましい。また、ヒューズ７３の電流容量は、外部装置４の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じにするのが望ましい。ここでは、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶ、３ｋＶ、４ｋＶで溶断するように、それぞれのヒューズ７１〜７４の電流容量が設定されているものとして、以下説明する。
【００２５】
なお、制御装置１０の耐圧とは、制御装置１０が耐えることのできる最大電圧のことである。制御装置１０の場合は、雷サージ保護機能によって保護されているため、より詳細には、制御装置１０に直接印加される電圧が、制御装置１０が耐えることのできる大きさまで小さくなるように、ダイオード群１１２によって電流の一部又は全部をＦＧに流しきることのできる大きさの電圧のうち、最大の電圧が制御装置１０の耐圧となる。なお、制御装置１０の耐圧は、外部装置４の耐圧よりも大きいものとする。
【００２６】
ＳＷ８１〜８４は、ヒューズ７１〜７４が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８１〜８４がＯＮとなって、シグナルグランド(以下、「ＳＧ」とする)と接続されることによる信号変化が断通知信号９１〜９４として内部回路１２に出力される。つまり、断通知信号９１〜９４は、各ヒューズ７１〜７４の溶断を通知する信号である。
【００２７】
抵抗６１〜６４は、ヒューズ７１〜７４が溶断したときに、雷サージ電流５がヒューズ７２〜７４及びＦＧに流れるようにするための抵抗である。なお、抵抗６１〜６４は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力を有するのが望ましい。
【００２８】
以上に説明したように、ヒューズ部１１３は、ダイオード群１１２によって流されてきた雷サージ電流５がヒューズ７１〜７４の電流容量以内である場合、雷サージ電流５をＦＧに流す。また、雷サージ電流５が各ヒューズ７１〜７４の電流容量よりも大きい場合、雷サージ電流５をＦＧに流すとともに、対応するヒューズ７１〜７４を溶断して、その溶断を内部回路１２に通知する。これにより、ヒューズ部１１３は、内部回路１２に対して、サージ電圧の大きさを細分化して通知することが可能となる。
【００２９】
図１に戻り、内部回路１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより、制御装置１０の主要な処理を実行する。例えば、内部回路１２は、外部装置４を監視又は制御するための通信データを外部インタフェース１１のメイン回路１１１に出力する。また、内部回路１２は、この監視又は制御に応じて、外部装置４から送信された通信データを取得したメイン回路１１１から、この通信データの出力を受ける。なお、内部回路２１のＲＯＭには、制御装置１０を他の制御装置１０と識別可能なＩＤ情報が格納されているものとする。
【００３０】
通信部１３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を備え、内部回路１２の制御に基づいて、ネットワーク２を介して、サーバ２０と通信（情報の送受信）を行う。例えば、通信部１３は、ネットワーク２を介して、発生したサージ電圧の大きさを示す情報をサーバ２０に送信する。
【００３１】
図１に戻り、サーバ２０は、各基地局ＢＳ内の制御装置１０とネットワーク２を介して接続され、各基地局ＢＳを監視、制御する。また、サーバ２０は、各制御装置１０から受信した情報に基づいて、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を判別する。サーバ２０は、図１に示すように、通信部２１と、記憶部２２と、操作部２３と、表示部２４と、制御部２５と、を備える。
【００３２】
通信部２１は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を備え、制御部２５の制御に基づいて、ネットワーク２を介して、制御装置１０と通信（情報の送受信）を行う。例えば、通信部２１は、ネットワーク２を介して、制御装置１０から、発生したサージ電圧の大きさを示す情報を受信する。
【００３３】
記憶部２２は、ハードディスク等を備え、種々の情報やデータを記憶する。
操作部２３は、サーバ２０に様々な情報を入力するために使用するものであり、ボタン、キー等の入力装置を備える。
表示部２４は、様々な情報を出力するものであり、ディスプレイ等の表示装置を備える。
【００３４】
制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより、サーバ２０の各部を制御する。また、制御部２５は、ソフトウェアタイマとしても機能し、現在時刻を取得したり、所定時間を計時することが可能である。また、制御部２５は、各基地局ＢＳの制御装置１０から受信した情報に基づいて、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を判別する落雷規模予想処理を実行する。落雷規模予想処理の詳細については後述する。
【００３５】
続いて、第１の実施形態に係る落雷発生時のサージ保護システム１の動作について説明する。
落雷により基地局ＢＳへの誘導雷や直撃雷が発生した場合、外部装置４から信号線３を介して、サージ電圧が制御装置１０の外部インタフェース１１に印加される。この際、外部インタフェース１１のダイオード群１１２は、このサージ電圧によって発生した雷サージ電流５をヒューズ部１１３に流す。ヒューズ部１１３は、ダイオード群１１２から流れてきた雷サージ電流５を各ヒューズ７１〜７４を経由してＦＧに流す。これにより、サージ電圧が制御装置１０に直接印加されないようにして、制御装置１０を保護する。
【００３６】
また、この際、ヒューズ部１１３の各ヒューズ７１〜７４は、流れる雷サージ電流５が自身の電流容量を超えると溶断し、溶断したことを示す断通知信号９１〜９４を内部回路１２に出力する。
例えば、１．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶで溶断するヒューズ７１のみが溶断してスイッチ８１がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１が出力される。
また、２．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶで溶断するヒューズ７１、７２が溶断してスイッチ８１、８２がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１、９２が出力される。
また、３．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶ、３ｋＶで溶断するヒューズ７１、７２、７３が溶断してスイッチ８１、８２、８３がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１、９２、９３が出力される。
また、４．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶ、３ｋＶ、４ｋＶで溶断するヒューズ７１、７２、７３、７４が溶断してスイッチ８１、８２、８３、８４がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１、９２、９３、９４が出力される。
【００３７】
内部回路１２は、ヒューズ部１１３から断通知信号９１〜９４を受信すると、受信した断通知信号９１〜９４のパターンに基づいて、雷サージから外部装置４や自身を保護するための処理を実行する。例えば、断通知信号９３を受信した場合、印加されたサージ電圧は外部装置４の耐圧以上であるため、内部回路１２は、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断することにより、外部装置４の故障を回避する。
【００３８】
また、内部回路１２は、ヒューズ部１１３から断通知信号９１〜９４を受信すると、受信した断通知信号９１〜９４のパターンに基づいて、サージ電圧の値を判別する。
例えば、断通知信号９１のみを受信した場合、制御部２５は、１．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。また、断通知信号９１、９２を受信した場合、制御部２５は、２．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。また、断通知信号９１、９２、９３を受信した場合、内部回路１２は、３．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。また、断通知信号９１、９２、９３、９４を受信した場合、制御部２５は、４ｋＶ以上のサージ電圧が発生したと判別すればよい。
【００３９】
続いて、制御部２５は、通信部２１を制御して、判別したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報をサーバ２０に送信する。
【００４０】
一方、サーバ２０では、図１に示す落雷規模判別処理が実施される。
サーバ２０の電源が投入されると、制御部２５は、所定時間内（例えば、１分以内）に、基地局ＢＳの制御装置１０から、サージ電圧検出情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ１１）。各基地局ＢＳは、比較的狭い基地局管理エリア１内に配置されている。従って、落雷発生時には、所定時間内に各基地局ＢＳの制御装置１０１〜１０４のそれぞれから、複数のサージ電圧検出情報を受信する可能性が高い。
【００４１】
サージ電圧検出情報を受信していないと判別した場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、各基地局ＢＳで落雷によるサージ電圧は発生していないことがわる。従って、制御部２５は、所定時間内に各制御装置１０からサージ電圧検出情報を受信したか否かを判別する処理を繰り返す（ステップＳ１１）。
【００４２】
サージ電圧検出情報を受信したと判別した場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、制御部２５は、受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値に基づいて、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値を判別する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部２５は、各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値の平均値を、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値と判別する。
【００４３】
例えば、ステップＳ１１で４つの基地局ＢＳの各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が、何れも３．５ｋＶのサージ電圧を示している場合、制御部２５は、基地局管理エリア１内で３．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。
【００４４】
また、ステップＳ１１で４つの基地局ＢＳの各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が、それぞれ、１．５ｋＶ、１．５ｋＶ、２．５ｋＶ、２．５ｋＶのサージ電圧を示している場合、制御部２５は、これらの平均を取り、基地局管理エリア１内で２ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。
【００４５】
続いて、制御部２５は、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を示す情報として、ステップＳ１２で判別した基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値を、落雷発生時刻（ステップＳ１１でサージ電圧検出情報を受信した時刻）とともに、表示部２４に表示させる（ステップＳ１３）。ユーザは、この表示を確認することにより、基地局管理エリア１内全体で、どの程度の雷が発生したかを把握することが可能となる。従って、基地局管理エリア１内を対象に、雷の規模に応じて警報を出したり、他の管理設備への電力供給を遮断するなどの対策をとることが可能となる。以上で、落雷規模判別処理は終了する。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、各基地局ＢＳ内に設置された制御装置１０は、サージ電圧が印加された際に、雷サージから基地局ＢＳ内の装置を保護するだけでなく、複数のヒューズ７１〜７４を用いてサージ電圧の値を取得し、サーバ２０に送信する。そして、サーバ２０は、各制御装置１０から受信したサージ電圧の値に基づいて、基地局管理エリア１内全体で発生した落雷の規模を判別する。従って、本実施形態に係る雷サージシステム１００によれば、雷サージから電気機器を保護するだけでなく、基地局管理エリア１内で発生した雷の規模を検出することが可能となる。
【００４７】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係るサージ保護システム１００について詳細に説明する。なお、本発明の第２の実施形態に係るサージ保護システム１００の構成は、ヒューズ部１１３の構成以外は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４８】
第２の実施形態に係るサージ保護システムのヒューズ部１１３の構成を図１に示す。第１の実施形態と比較して、第２の実施形態では、３つのヒューズ７１〜７３が並列に接続されていることを特徴とする。
【００４９】
各ヒューズ７１〜７４の動作は基本的に、第１の実施形態と同様である。即ち、各ヒューズ７１〜７４は、サージ電圧により発生する雷サージ電流５が、設定されている電流容量を超えた際に溶断する。また、各ヒューズ７１〜７４は、スイッチ(以下、「ＳＷ」とする)８１〜８４を有する。
【００５０】
なお、雷サージ電流が流れる最も下流側のヒューズ７４の電流容量は、制御装置１０の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じに設定されている。また、ヒューズ７１〜７３は、外部装置４の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じに設定されている。
【００５１】
また、ＳＷ８１〜８４は、第１の実施形態と同様に、ヒューズ７１〜７４が溶断した時にＯＮとなるスイッチであり、ＳＷ８１〜８４がＯＮとなって、シグナルグランド(以下、「ＳＧ」とする)と接続されることによる信号変化が断通知信号９１〜９４として内部回路１２に出力される。
【００５２】
抵抗６１〜６４は、第１の実施形態と同様に、ヒューズ７１〜７４が溶断したときに、雷サージ電流５がヒューズ７２〜７４及びＦＧに流れるようにするための抵抗である。
【００５３】
続いて、第２の実施形態に係るサージ保護システムの動作について説明する。
誘導雷や直撃雷によって発生した雷サージ電流５をヒューズ部１１３に流す動作は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
印加された雷サージ電圧によりヒューズ部１１３に雷サージ電流５が流れる。ヒューズ７１は、自身を流れる雷サージ電流５が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８１は、この溶断によってＯＮとなり、断通知信号９１を内部回路１２に出力する。内部回路１２は、断通知信号９１を受けると、外部装置４を保護するために、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断する。また、制御部２５は、断通知信号９１から印加されたサージ電圧の大きさを判別し、サーバ２０に送信する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置１０の内部回路１２は、再び外部装置４に電源を供給する。このとき、本実施形態では、ヒューズ７１は、交換等がされておらず、溶断したままとする。
【００５５】
次に、再び落雷が発生した場合、雷サージ電流５は、抵抗６１を経由してヒューズ７２に流れる。ヒューズ７２は、自身を流れる雷サージ電流５が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８２は、この溶断によってＯＮとなり、内部回路１２に断通知信号９２を出力する。内部回路１２は、断通知信号９２を受けると、外部装置４を保護するために、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断する。また、内部回路１２は、断通知信号９１から印加されたサージ電圧の大きさを判別し、サーバ２０に送信する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置１０の内部回路１２は、再び外部装置４に電源を供給する。このとき、本実施形態では、ヒューズ７１、７２は、交換等がされておらず、溶断したままとする。
【００５６】
次に、再び落雷が発生した場合、雷サージ電流５は、抵抗６１、６２を経由してヒューズ７３に流れる。ヒューズ７３は、自身を流れる雷サージ電流５が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８３は、この溶断によってＯＮとなり、内部回路１２に断通知信号９３を出力する。制御装置１０は、断通知信号９３を受けると、外部装置４を保護するために、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断する。また、内部回路１２は、断通知信号９３から印加されたサージ電圧の大きさを判別し、サーバ２０に送信する。
なお、ヒューズ７３が溶断した後に、ヒューズ部１１３に再び雷サージ電流５が流れてきた場合、雷サージ電流５は、抵抗６３を経由してＦＧに流れることとなる。
【００５７】
以上に説明したように、第２の実施形態では、同じ電流容量である３つのヒューズ７１、７２、７３を並列に接続するようにしている。そのため、ヒューズ７１、７２、７３の電流容量を超える雷サージ電流５をヒューズの交換なしに３回検出することができる。つまり、ヒューズ７１、７２、７３の交換なしに同様の大きさのサージ電圧の印加を複数回、制御装置１０に通知することができる。そのため、ヒューズ７１、７２、７３の交換なしに、制御装置１０から外部装置４への電源供給を遮断して故障を回避する制御を複数回行うことができる。
【００５８】
以上に説明したように、第２の実施形態によれば、容易にヒューズの交換ができないシステムであっても、ヒューズの交換をすることなく、外部装置４とこの外部装置４を制御する制御装置１０のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない部分での種々の変更は勿論可能である。
【００６０】
例えば、上記各実施形態では、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を示す情報として、各制御装置１０から受信したサージ電圧の平均値を判別して表示した。しかしながら、判別したサージ電圧の平均値から、落雷の規模を「小」、「中」、「大」などと分類して表示してもよい。このようにすることで、ユーザにとって、落雷の規模をより実感し易い表示とすることができる。
【００６１】
また、上記各実施形態では、各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値の平均値を、基地局管理エリア１内で発生した雷の規模として判別した。これに対し、基地局管理エリア１内の中心に近い位置に配置されている基地局ＢＳの制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値に、より大きな重みを付したサージ電圧の平均値を、基地局管理エリア１内で発生した雷の規模として判別してもよい。なお、この場合、サーバ２０の記憶部２２には、各基地局ＢＳの位置情報や、基地局管理エリア１の中心位置情報等が予め記憶されている必要がある。
このようにすることで、基地局管理エリア１の中心に近い場所で発生したサージ電圧の値ほど、基地局管理エリア１で発生した雷の規模により強く反映される。従って、基地局管理エリア１で発生した雷の規模を、より正確に求めることが可能となる。
【００６２】
また、上記各実施形態では、各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の平均値を、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値として判別した。
しかしながら、受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値の最大値を、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値としてもよい。
【００６３】
また、上記各実施形態では、制御装置１０の内部回路１２が、外部インタフェース１１のヒューズ部１１３から受信した断通知信号９１〜９４に基づいてサージ電圧の値を判別してサーバ２０に送信した。これに対して、内部回路１２が、ヒューズ部１１３から受信した断通知信号９１〜９４を直接サーバ２０に送信し、サーバ２０が受信した断通知信号９１〜９４から、サージ電圧の大きさを判別してもよい。
【００６４】
また、上記各実施形態では、ヒューズ部１１３のヒューズの数を４個として説明したが、ヒューズ部１１３の備えるヒューズの数は任意である。また、各ヒューズの電流容量も任意である。また、各制御装置１０で、ヒューズ部１１３内のヒューズの数や電流容量が異なっていてもよい。
【００６５】
また、本発明に係るサーバ２０の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係るサーバ２０として機能させることも可能である。
【００６６】
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。
【００６７】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６８】
（付記１）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と、前記各サージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備えるサージ保護システムであって、
前記各サージ保護装置は、
サージ電圧の値を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧検出手段が検出したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を前記サーバに送信するサージ電圧送信手段と、を備え、
前記サーバは、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、を備える、
ことを特徴とするサージ保護システム。
【００６９】
（付記２）
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする付記１に記載のサージ保護システム。
【００７０】
（付記３）
前記雷規模判別手段は、前記所定エリアの中心に近い位置に配置されている前記サージ保護装置から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値により大きな重みを付した前記平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする付記２に記載のサージ保護システム。
【００７１】
（付記４）
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の最大値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする付記１に記載のサージ保護システム。
【００７２】
（付記５）
前記サージ電圧検出手段は複数のヒューズを有し、各ヒューズの溶断によって、サージ電圧の値を検出する、
ことを特徴とする付記１乃至４の何れか１つに記載のサージ保護システム。
【００７３】
（付記６）
前記複数のヒューズが並列に接続されている、
ことを特徴とする付記５に記載のサージ保護システム。
【００７４】
（付記７）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバであって、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、
を備えることを特徴とするサーバ。
【００７５】
（付記８）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置から所定の時間内にサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を受信し、
前記受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別し、
前記判別した雷の規模を示す情報を表示する、
ことを特徴とする雷規模判別方法。
【００７６】
（付記９）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるコンピュータを、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段、
として機能させるプログラム。
【符号の説明】
【００７７】
１ 基地局管理エリア
２ ネットワーク
３ 信号線
４ 外部装置
５ 雷サージ電流
１０ 制御装置
１１ 外部インタフェース
１１１ メイン回路
１１２ ダイオード群
１１３ ヒューズ部
１２ 内部回路
１３ 通信部
２０ サーバ
２１ 通信部
２２ 記憶部
２３ 操作部
２４ 表示部
２５ 制御部
６１〜６４ 抵抗
７１〜７４ ヒューズ
８１〜８４ スイッチ
ＢＳ 基地局
１００ サージ保護システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サージ保護システム、サーバ、雷規模判別方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源又は機器側からの雷サージの侵入を検知し、強制的に商用電源からの電源供給を遮断するサージ保護装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、雷サージを検出した際に電気機器を電源ラインから切り離すことにより、雷サージから電気機器を保護することを特徴とするサージ保護装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９６０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のサージ保護装置では、雷サージから電気機器を保護することができるものの、サージ保護装置が設置されているエリア全体として、どの程度の規模の雷が発生したのかまでは分からなかった。
【０００６】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、雷サージから電気機器を保護するだけでなく、エリア内で発生した雷の規模を検出することが可能なサージ保護システム、サーバ、雷規模判別方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るサージ保護システムは、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と、前記各サージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備えるサージ保護システムであって、
前記各サージ保護装置は、
サージ電圧の値を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧検出手段が検出したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を前記サーバに送信するサージ電圧送信手段と、を備え、
前記サーバは、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るサーバは、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバであって、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る雷規模判別方法は、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置から所定の時間内にサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を受信し、
前記受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別し、
前記判別した雷の規模を示す情報を表示する、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係るプログラムは、
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるコンピュータを、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、雷サージから電気機器を保護するだけでなく、エリア内で発生した雷の規模を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るサージ保護システムの構成を示すブロック図である。
【図２】基地局内の構成を示す図である。
【図３】制御装置の構成を示す図である。
【図４】ヒューズ部の構成を示す図である。
【図５】サーバの構成を示すブロック図である。
【図６】落雷規模判別処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るヒューズ部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るサージ保護システム１００の構成を示すブロック図である。サージ保護システム１００は、基地局管理エリア１内に配置された４つの基地局ＢＳ１〜ＢＳ４の制御装置１０１〜１０４と、サーバ２０と、を備える。各制御装置１０１〜１０４とサーバ２０とは、インターネット等のネットワーク２を介して接続される。なお、基地局ＢＳ１〜ＢＳ４ 及び制御装置１０１〜１０４のそれぞれを区別しない場合には、基地局ＢＳ、制御装置１０と符号を付して以下説明する。
【００１５】
制御装置（サージ保護装置）１０は、図１に示すように、基地局ＢＳ内に設置されており、内蔵されている外部インタフェース１１と信号線３とを介して複数の外部装置４と接続して、各外部装置４を監視、制御する。なお、外部装置４は、例えば、基地局ＢＳ内のエアコンや照明、及び、無線端末との間で無線装置を行うための装置等が該当し、電力を必要とする装置である。なお、外部装置４の雷サージに対する耐圧は、制御装置１０の耐圧よりも小さいものとする。
また、制御装置１０は、外部装置４と制御装置１０自身とを、雷サージから保護するサージ保護装置として機能する。以下、制御装置１０の電気機器の監視、制御機能については説明を簡略化し、雷サージ保護機能について主に説明する。
【００１６】
制御装置１０は、図１に示すように、外部インタフェース１１と、内部回路１２と、通信部１３と、を備える。
【００１７】
外部インタフェース１１は、信号線３を介して各外部装置４と接続され、各外部装置４と通信を行う。落雷によって誘導雷や直撃雷を受けた場合、信号線３を介して、外部装置４からサージ電圧が制御装置１０に印加されることが考えられる。外部インタフェース１１は、サージ電圧が印加されたときに、制御装置１０に影響を及ぼさないように保護する雷サージ保護機能を有する。
【００１８】
外部インタフェース１１は、メイン回路１１１と、ダイオード群１１２と、ヒューズ部１１３とを備える。
【００１９】
メイン回路１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、外部装置４から送信されたデータを内部回路１２に出力する処理や、内部回路１２から出力された通信データを外部装置４に送信する処理を実行する。
【００２０】
ダイオード群１１２は、高負荷のサージ電圧により発生した雷サージ電流５が制御装置１０に負荷されないように、雷サージ電流５がヒューズ部１１３に流れるように切り替える。制御装置１０には、制御対象となる全ての外部装置４からサージ電圧が印加される可能性がある。このため、ダイオード群１１２は、外部装置４と接続されている全ての信号線３に、正常に動作する電圧よりも大きな電圧で、予め定めた値を越えたサージ電圧が印加された場合、メイン回路１１１側にサージ電圧が印加されないように、サージ電圧により発生した雷サージ電流５をヒューズ部１１３に流す。これにより、制御装置１０の内部回路１２にサージ電圧が印加されることを防止することができる。よって、制御装置１０が雷サージにより故障を防止することができる。
【００２１】
ヒューズ部１１３は、ダイオード群１１２によって流されてきた雷サージ電流５をフレームグランド(以下、「ＦＧ」とする)に流す。また、ヒューズ部１１３は、雷サージ電流５が予め定めた電流容量以上であるか否かを、自身に含まれるそれぞれ容量の異なるヒューズの溶断によって検出し、雷サージ電流５が予め定めた電流容量以上であることを検出した場合、内部回路１２に、その旨を通知する断通知信号９１〜９４を出力する。
【００２２】
ヒューズ部１１３の構成について、図１を参照して説明する。ヒューズ部１１３は、４個のヒューズ７１〜７４と、４個の抵抗６１〜６４とを有する。
【００２３】
各ヒューズ７１〜７４は、サージ電圧により発生する雷サージ電流５が、設定されている電流容量を超えた際に溶断する。また、各ヒューズ７１〜７４は、スイッチ(以下、「ＳＷ」とする)８１〜８４を有する。
【００２４】
なお、雷サージ電流５が流れる上流側から下流側に向かって電流容量が大きくなるように、各ヒューズの電流容量は設定される。また、最も下流側であるヒューズ７４の電流容量は、制御装置１０の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じにするのが望ましい。また、ヒューズ７３の電流容量は、外部装置４の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じにするのが望ましい。ここでは、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶ、３ｋＶ、４ｋＶで溶断するように、それぞれのヒューズ７１〜７４の電流容量が設定されているものとして、以下説明する。
【００２５】
なお、制御装置１０の耐圧とは、制御装置１０が耐えることのできる最大電圧のことである。制御装置１０の場合は、雷サージ保護機能によって保護されているため、より詳細には、制御装置１０に直接印加される電圧が、制御装置１０が耐えることのできる大きさまで小さくなるように、ダイオード群１１２によって電流の一部又は全部をＦＧに流しきることのできる大きさの電圧のうち、最大の電圧が制御装置１０の耐圧となる。なお、制御装置１０の耐圧は、外部装置４の耐圧よりも大きいものとする。
【００２６】
ＳＷ８１〜８４は、ヒューズ７１〜７４が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８１〜８４がＯＮとなって、シグナルグランド(以下、「ＳＧ」とする)と接続されることによる信号変化が断通知信号９１〜９４として内部回路１２に出力される。つまり、断通知信号９１〜９４は、各ヒューズ７１〜７４の溶断を通知する信号である。
【００２７】
抵抗６１〜６４は、ヒューズ７１〜７４が溶断したときに、雷サージ電流５がヒューズ７２〜７４及びＦＧに流れるようにするための抵抗である。なお、抵抗６１〜６４は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力を有するのが望ましい。
【００２８】
以上に説明したように、ヒューズ部１１３は、ダイオード群１１２によって流されてきた雷サージ電流５がヒューズ７１〜７４の電流容量以内である場合、雷サージ電流５をＦＧに流す。また、雷サージ電流５が各ヒューズ７１〜７４の電流容量よりも大きい場合、雷サージ電流５をＦＧに流すとともに、対応するヒューズ７１〜７４を溶断して、その溶断を内部回路１２に通知する。これにより、ヒューズ部１１３は、内部回路１２に対して、サージ電圧の大きさを細分化して通知することが可能となる。
【００２９】
図１に戻り、内部回路１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより、制御装置１０の主要な処理を実行する。例えば、内部回路１２は、外部装置４を監視又は制御するための通信データを外部インタフェース１１のメイン回路１１１に出力する。また、内部回路１２は、この監視又は制御に応じて、外部装置４から送信された通信データを取得したメイン回路１１１から、この通信データの出力を受ける。なお、内部回路２１のＲＯＭには、制御装置１０を他の制御装置１０と識別可能なＩＤ情報が格納されているものとする。
【００３０】
通信部１３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を備え、内部回路１２の制御に基づいて、ネットワーク２を介して、サーバ２０と通信（情報の送受信）を行う。例えば、通信部１３は、ネットワーク２を介して、発生したサージ電圧の大きさを示す情報をサーバ２０に送信する。
【００３１】
図１に戻り、サーバ２０は、各基地局ＢＳ内の制御装置１０とネットワーク２を介して接続され、各基地局ＢＳを監視、制御する。また、サーバ２０は、各制御装置１０から受信した情報に基づいて、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を判別する。サーバ２０は、図１に示すように、通信部２１と、記憶部２２と、操作部２３と、表示部２４と、制御部２５と、を備える。
【００３２】
通信部２１は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を備え、制御部２５の制御に基づいて、ネットワーク２を介して、制御装置１０と通信（情報の送受信）を行う。例えば、通信部２１は、ネットワーク２を介して、制御装置１０から、発生したサージ電圧の大きさを示す情報を受信する。
【００３３】
記憶部２２は、ハードディスク等を備え、種々の情報やデータを記憶する。
操作部２３は、サーバ２０に様々な情報を入力するために使用するものであり、ボタン、キー等の入力装置を備える。
表示部２４は、様々な情報を出力するものであり、ディスプレイ等の表示装置を備える。
【００３４】
制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより、サーバ２０の各部を制御する。また、制御部２５は、ソフトウェアタイマとしても機能し、現在時刻を取得したり、所定時間を計時することが可能である。また、制御部２５は、各基地局ＢＳの制御装置１０から受信した情報に基づいて、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を判別する落雷規模予想処理を実行する。落雷規模予想処理の詳細については後述する。
【００３５】
続いて、第１の実施形態に係る落雷発生時のサージ保護システム１の動作について説明する。
落雷により基地局ＢＳへの誘導雷や直撃雷が発生した場合、外部装置４から信号線３を介して、サージ電圧が制御装置１０の外部インタフェース１１に印加される。この際、外部インタフェース１１のダイオード群１１２は、このサージ電圧によって発生した雷サージ電流５をヒューズ部１１３に流す。ヒューズ部１１３は、ダイオード群１１２から流れてきた雷サージ電流５を各ヒューズ７１〜７４を経由してＦＧに流す。これにより、サージ電圧が制御装置１０に直接印加されないようにして、制御装置１０を保護する。
【００３６】
また、この際、ヒューズ部１１３の各ヒューズ７１〜７４は、流れる雷サージ電流５が自身の電流容量を超えると溶断し、溶断したことを示す断通知信号９１〜９４を内部回路１２に出力する。
例えば、１．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶで溶断するヒューズ７１のみが溶断してスイッチ８１がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１が出力される。
また、２．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶで溶断するヒューズ７１、７２が溶断してスイッチ８１、８２がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１、９２が出力される。
また、３．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶ、３ｋＶで溶断するヒューズ７１、７２、７３が溶断してスイッチ８１、８２、８３がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１、９２、９３が出力される。
また、４．５ｋＶのサージ電圧の印加により発生した雷サージ電流５が信号線３を介して流れた場合、サージ電圧が１ｋＶ、２ｋＶ、３ｋＶ、４ｋＶで溶断するヒューズ７１、７２、７３、７４が溶断してスイッチ８１、８２、８３、８４がＯＮとなり、制御装置１０に断通知信号９１、９２、９３、９４が出力される。
【００３７】
内部回路１２は、ヒューズ部１１３から断通知信号９１〜９４を受信すると、受信した断通知信号９１〜９４のパターンに基づいて、雷サージから外部装置４や自身を保護するための処理を実行する。例えば、断通知信号９３を受信した場合、印加されたサージ電圧は外部装置４の耐圧以上であるため、内部回路１２は、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断することにより、外部装置４の故障を回避する。
【００３８】
また、内部回路１２は、ヒューズ部１１３から断通知信号９１〜９４を受信すると、受信した断通知信号９１〜９４のパターンに基づいて、サージ電圧の値を判別する。
例えば、断通知信号９１のみを受信した場合、制御部２５は、１．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。また、断通知信号９１、９２を受信した場合、制御部２５は、２．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。また、断通知信号９１、９２、９３を受信した場合、内部回路１２は、３．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。また、断通知信号９１、９２、９３、９４を受信した場合、制御部２５は、４ｋＶ以上のサージ電圧が発生したと判別すればよい。
【００３９】
続いて、制御部２５は、通信部２１を制御して、判別したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報をサーバ２０に送信する。
【００４０】
一方、サーバ２０では、図１に示す落雷規模判別処理が実施される。
サーバ２０の電源が投入されると、制御部２５は、所定時間内（例えば、１分以内）に、基地局ＢＳの制御装置１０から、サージ電圧検出情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ１１）。各基地局ＢＳは、比較的狭い基地局管理エリア１内に配置されている。従って、落雷発生時には、所定時間内に各基地局ＢＳの制御装置１０１〜１０４のそれぞれから、複数のサージ電圧検出情報を受信する可能性が高い。
【００４１】
サージ電圧検出情報を受信していないと判別した場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、各基地局ＢＳで落雷によるサージ電圧は発生していないことがわる。従って、制御部２５は、所定時間内に各制御装置１０からサージ電圧検出情報を受信したか否かを判別する処理を繰り返す（ステップＳ１１）。
【００４２】
サージ電圧検出情報を受信したと判別した場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、制御部２５は、受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値に基づいて、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値を判別する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部２５は、各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値の平均値を、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値と判別する。
【００４３】
例えば、ステップＳ１１で４つの基地局ＢＳの各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が、何れも３．５ｋＶのサージ電圧を示している場合、制御部２５は、基地局管理エリア１内で３．５ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。
【００４４】
また、ステップＳ１１で４つの基地局ＢＳの各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が、それぞれ、１．５ｋＶ、１．５ｋＶ、２．５ｋＶ、２．５ｋＶのサージ電圧を示している場合、制御部２５は、これらの平均を取り、基地局管理エリア１内で２ｋＶのサージ電圧が発生したと判別すればよい。
【００４５】
続いて、制御部２５は、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を示す情報として、ステップＳ１２で判別した基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値を、落雷発生時刻（ステップＳ１１でサージ電圧検出情報を受信した時刻）とともに、表示部２４に表示させる（ステップＳ１３）。ユーザは、この表示を確認することにより、基地局管理エリア１内全体で、どの程度の雷が発生したかを把握することが可能となる。従って、基地局管理エリア１内を対象に、雷の規模に応じて警報を出したり、他の管理設備への電力供給を遮断するなどの対策をとることが可能となる。以上で、落雷規模判別処理は終了する。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、各基地局ＢＳ内に設置された制御装置１０は、サージ電圧が印加された際に、雷サージから基地局ＢＳ内の装置を保護するだけでなく、複数のヒューズ７１〜７４を用いてサージ電圧の値を取得し、サーバ２０に送信する。そして、サーバ２０は、各制御装置１０から受信したサージ電圧の値に基づいて、基地局管理エリア１内全体で発生した落雷の規模を判別する。従って、本実施形態に係る雷サージシステム１００によれば、雷サージから電気機器を保護するだけでなく、基地局管理エリア１内で発生した雷の規模を検出することが可能となる。
【００４７】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係るサージ保護システム１００について詳細に説明する。なお、本発明の第２の実施形態に係るサージ保護システム１００の構成は、ヒューズ部１１３の構成以外は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４８】
第２の実施形態に係るサージ保護システムのヒューズ部１１３の構成を図１に示す。第１の実施形態と比較して、第２の実施形態では、３つのヒューズ７１〜７３が並列に接続されていることを特徴とする。
【００４９】
各ヒューズ７１〜７４の動作は基本的に、第１の実施形態と同様である。即ち、各ヒューズ７１〜７４は、サージ電圧により発生する雷サージ電流５が、設定されている電流容量を超えた際に溶断する。また、各ヒューズ７１〜７４は、スイッチ(以下、「ＳＷ」とする)８１〜８４を有する。
【００５０】
なお、雷サージ電流が流れる最も下流側のヒューズ７４の電流容量は、制御装置１０の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じに設定されている。また、ヒューズ７１〜７３は、外部装置４の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさと同じに設定されている。
【００５１】
また、ＳＷ８１〜８４は、第１の実施形態と同様に、ヒューズ７１〜７４が溶断した時にＯＮとなるスイッチであり、ＳＷ８１〜８４がＯＮとなって、シグナルグランド(以下、「ＳＧ」とする)と接続されることによる信号変化が断通知信号９１〜９４として内部回路１２に出力される。
【００５２】
抵抗６１〜６４は、第１の実施形態と同様に、ヒューズ７１〜７４が溶断したときに、雷サージ電流５がヒューズ７２〜７４及びＦＧに流れるようにするための抵抗である。
【００５３】
続いて、第２の実施形態に係るサージ保護システムの動作について説明する。
誘導雷や直撃雷によって発生した雷サージ電流５をヒューズ部１１３に流す動作は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
印加された雷サージ電圧によりヒューズ部１１３に雷サージ電流５が流れる。ヒューズ７１は、自身を流れる雷サージ電流５が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８１は、この溶断によってＯＮとなり、断通知信号９１を内部回路１２に出力する。内部回路１２は、断通知信号９１を受けると、外部装置４を保護するために、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断する。また、制御部２５は、断通知信号９１から印加されたサージ電圧の大きさを判別し、サーバ２０に送信する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置１０の内部回路１２は、再び外部装置４に電源を供給する。このとき、本実施形態では、ヒューズ７１は、交換等がされておらず、溶断したままとする。
【００５５】
次に、再び落雷が発生した場合、雷サージ電流５は、抵抗６１を経由してヒューズ７２に流れる。ヒューズ７２は、自身を流れる雷サージ電流５が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８２は、この溶断によってＯＮとなり、内部回路１２に断通知信号９２を出力する。内部回路１２は、断通知信号９２を受けると、外部装置４を保護するために、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断する。また、内部回路１２は、断通知信号９１から印加されたサージ電圧の大きさを判別し、サーバ２０に送信する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置１０の内部回路１２は、再び外部装置４に電源を供給する。このとき、本実施形態では、ヒューズ７１、７２は、交換等がされておらず、溶断したままとする。
【００５６】
次に、再び落雷が発生した場合、雷サージ電流５は、抵抗６１、６２を経由してヒューズ７３に流れる。ヒューズ７３は、自身を流れる雷サージ電流５が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８３は、この溶断によってＯＮとなり、内部回路１２に断通知信号９３を出力する。制御装置１０は、断通知信号９３を受けると、外部装置４を保護するために、外部インタフェース１１を介して、外部装置４への電源供給を遮断する。また、内部回路１２は、断通知信号９３から印加されたサージ電圧の大きさを判別し、サーバ２０に送信する。
なお、ヒューズ７３が溶断した後に、ヒューズ部１１３に再び雷サージ電流５が流れてきた場合、雷サージ電流５は、抵抗６３を経由してＦＧに流れることとなる。
【００５７】
以上に説明したように、第２の実施形態では、同じ電流容量である３つのヒューズ７１、７２、７３を並列に接続するようにしている。そのため、ヒューズ７１、７２、７３の電流容量を超える雷サージ電流５をヒューズの交換なしに３回検出することができる。つまり、ヒューズ７１、７２、７３の交換なしに同様の大きさのサージ電圧の印加を複数回、制御装置１０に通知することができる。そのため、ヒューズ７１、７２、７３の交換なしに、制御装置１０から外部装置４への電源供給を遮断して故障を回避する制御を複数回行うことができる。
【００５８】
以上に説明したように、第２の実施形態によれば、容易にヒューズの交換ができないシステムであっても、ヒューズの交換をすることなく、外部装置４とこの外部装置４を制御する制御装置１０のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない部分での種々の変更は勿論可能である。
【００６０】
例えば、上記各実施形態では、基地局管理エリア１内で発生した落雷の規模を示す情報として、各制御装置１０から受信したサージ電圧の平均値を判別して表示した。しかしながら、判別したサージ電圧の平均値から、落雷の規模を「小」、「中」、「大」などと分類して表示してもよい。このようにすることで、ユーザにとって、落雷の規模をより実感し易い表示とすることができる。
【００６１】
また、上記各実施形態では、各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値の平均値を、基地局管理エリア１内で発生した雷の規模として判別した。これに対し、基地局管理エリア１内の中心に近い位置に配置されている基地局ＢＳの制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値に、より大きな重みを付したサージ電圧の平均値を、基地局管理エリア１内で発生した雷の規模として判別してもよい。なお、この場合、サーバ２０の記憶部２２には、各基地局ＢＳの位置情報や、基地局管理エリア１の中心位置情報等が予め記憶されている必要がある。
このようにすることで、基地局管理エリア１の中心に近い場所で発生したサージ電圧の値ほど、基地局管理エリア１で発生した雷の規模により強く反映される。従って、基地局管理エリア１で発生した雷の規模を、より正確に求めることが可能となる。
【００６２】
また、上記各実施形態では、各制御装置１０から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の平均値を、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値として判別した。
しかしながら、受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値の最大値を、基地局管理エリア１内で発生したサージ電圧の値としてもよい。
【００６３】
また、上記各実施形態では、制御装置１０の内部回路１２が、外部インタフェース１１のヒューズ部１１３から受信した断通知信号９１〜９４に基づいてサージ電圧の値を判別してサーバ２０に送信した。これに対して、内部回路１２が、ヒューズ部１１３から受信した断通知信号９１〜９４を直接サーバ２０に送信し、サーバ２０が受信した断通知信号９１〜９４から、サージ電圧の大きさを判別してもよい。
【００６４】
また、上記各実施形態では、ヒューズ部１１３のヒューズの数を４個として説明したが、ヒューズ部１１３の備えるヒューズの数は任意である。また、各ヒューズの電流容量も任意である。また、各制御装置１０で、ヒューズ部１１３内のヒューズの数や電流容量が異なっていてもよい。
【００６５】
また、本発明に係るサーバ２０の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係るサーバ２０として機能させることも可能である。
【００６６】
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。
【００６７】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６８】
（付記１）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と、前記各サージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備えるサージ保護システムであって、
前記各サージ保護装置は、
サージ電圧の値を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧検出手段が検出したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を前記サーバに送信するサージ電圧送信手段と、を備え、
前記サーバは、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、を備える、
ことを特徴とするサージ保護システム。
【００６９】
（付記２）
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする付記１に記載のサージ保護システム。
【００７０】
（付記３）
前記雷規模判別手段は、前記所定エリアの中心に近い位置に配置されている前記サージ保護装置から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値により大きな重みを付した前記平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする付記２に記載のサージ保護システム。
【００７１】
（付記４）
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の最大値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする付記１に記載のサージ保護システム。
【００７２】
（付記５）
前記サージ電圧検出手段は複数のヒューズを有し、各ヒューズの溶断によって、サージ電圧の値を検出する、
ことを特徴とする付記１乃至４の何れか１つに記載のサージ保護システム。
【００７３】
（付記６）
前記複数のヒューズが並列に接続されている、
ことを特徴とする付記５に記載のサージ保護システム。
【００７４】
（付記７）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバであって、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、
を備えることを特徴とするサーバ。
【００７５】
（付記８）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置から所定の時間内にサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を受信し、
前記受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別し、
前記判別した雷の規模を示す情報を表示する、
ことを特徴とする雷規模判別方法。
【００７６】
（付記９）
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるコンピュータを、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段、
として機能させるプログラム。
【符号の説明】
【００７７】
１ 基地局管理エリア
２ ネットワーク
３ 信号線
４ 外部装置
５ 雷サージ電流
１０ 制御装置
１１ 外部インタフェース
１１１ メイン回路
１１２ ダイオード群
１１３ ヒューズ部
１２ 内部回路
１３ 通信部
２０ サーバ
２１ 通信部
２２ 記憶部
２３ 操作部
２４ 表示部
２５ 制御部
６１〜６４ 抵抗
７１〜７４ ヒューズ
８１〜８４ スイッチ
ＢＳ 基地局
１００ サージ保護システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と、前記各サージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備えるサージ保護システムであって、
前記各サージ保護装置は、
サージ電圧の値を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧検出手段が検出したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を前記サーバに送信するサージ電圧送信手段と、を備え、
前記サーバは、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、を備える、
ことを特徴とするサージ保護システム。
【請求項２】
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載のサージ保護システム。
【請求項３】
前記雷規模判別手段は、前記所定エリアの中心に近い位置に配置されている前記サージ保護装置から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値により大きな重みを付した前記平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする請求項２に記載のサージ保護システム。
【請求項４】
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の最大値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載のサージ保護システム。
【請求項５】
前記サージ電圧検出手段は複数のヒューズを有し、各ヒューズの溶断によって、サージ電圧の値を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のサージ保護システム。
【請求項６】
前記複数のヒューズが並列に接続されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のサージ保護システム。
【請求項７】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバであって、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、
を備えることを特徴とするサーバ。
【請求項８】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置から所定の時間内にサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を受信し、
前記受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別し、
前記判別した雷の規模を示す情報を表示する、
ことを特徴とする雷規模判別方法。
【請求項９】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるコンピュータを、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段、
として機能させるプログラム。
【請求項１】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と、前記各サージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備えるサージ保護システムであって、
前記各サージ保護装置は、
サージ電圧の値を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧検出手段が検出したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を前記サーバに送信するサージ電圧送信手段と、を備え、
前記サーバは、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、を備える、
ことを特徴とするサージ保護システム。
【請求項２】
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載のサージ保護システム。
【請求項３】
前記雷規模判別手段は、前記所定エリアの中心に近い位置に配置されている前記サージ保護装置から受信したサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の値により大きな重みを付した前記平均値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする請求項２に記載のサージ保護システム。
【請求項４】
前記雷規模判別手段は、前記所定の時間内に受信した複数のサージ電圧検出情報が示すサージ電圧の最大値を、前記所定エリア内で発生した雷の規模として判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載のサージ保護システム。
【請求項５】
前記サージ電圧検出手段は複数のヒューズを有し、各ヒューズの溶断によって、サージ電圧の値を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のサージ保護システム。
【請求項６】
前記複数のヒューズが並列に接続されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のサージ保護システム。
【請求項７】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバであって、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段と、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段と、
を備えることを特徴とするサーバ。
【請求項８】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置から所定の時間内にサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報を受信し、
前記受信したサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別し、
前記判別した雷の規模を示す情報を表示する、
ことを特徴とする雷規模判別方法。
【請求項９】
所定エリア内に配置された複数のサージ保護装置と通信ネットワークを介して接続されるコンピュータを、
各前記サージ保護装置から所定の時間内に受信したサージ電圧の値を示すサージ電圧検出情報に基づいて、前記所定エリア内で発生した雷の規模を判別する雷規模判別手段、
前記雷規模判別手段が判別した雷の規模を示す情報を表示する雷規模表示手段、
として機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７０４７６（Ｐ２０１３−７０４７６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５９９７（Ｐ２０１１−２０５９９７）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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