説明

高度計量基盤ネットワークのためのヘッドエンドシステム

【課題】高度計量基盤ネットワークのためのヘッドエンドシステムを提供する。
【解決手段】高度計量基盤(AMI)ネットワーク32のためのヘッドエンドシステム34は、プロセッサ40を含む。プロセッサ40は、AMIメータ30から事象信号を受信するように構成される。その事象信号は、顧客の場所で発生する事象を示す。プロセッサ40は、対応するAMIメータからの事象信号の受信に応答して、対応するAMIメータにコマンド信号を送信するかどうかを決定する。そのコマンド信号は、少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するように対応するAMIメータ30に命令するように構成される。プロセッサ40は、コマンド信号を送信するという決定に応答して、対応するAMIメータにそのコマンド信号を送信する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して高度計量基盤(AMI)ネットワークに関し、特に、AMIメータにコマンド信号を送信するかどうかを決定するために使用されるプロセッサを含むAMIネットワークのヘッドエンドシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
ピークのエネルギ使用期間中の発電および配電能力を超える電気需要を防ぐために、電力会社は、電気需要に影響を与えるための能動的および/または受動的負荷制御技法を用いることができる。たとえば、電気を消費する負荷の能動制御を実装するために、いくつかの電力事業者は、「スマートグリッド」と称されるものまたは高度計量基盤(AMI)電力ネットワークを利用する。AMIネットワークを使用し、電力事業者は、顧客の構内の個々の負荷で通信し、選択的にピークの使用期間中の電力消費を減らすことができる。そうして、ピークのエネルギ使用時間帯中、電力事業者は、優先度の高い負荷への電力を維持しながら、優先度の低い負荷への電力を減らすことができる。
【0003】
顧客に供給される電力を制御または調整することに加えて、スマートグリッドは、エラー、警報、および他の事象などの事象をAMIメータから電力会社に通信する能力をもつことができ、そして電力会社はそのような事象に応答してAMIメータにコマンドを通信する能力をもち得る。一例では、複数のAMIメータがヘッドエンドシステム(HES)に接続される。HESは、AMIメータとHESの間の双方向通信を可能にするユーティリティネットワーク上で動作するシステムアプリケーションである。そしてHESは、電力会社の外部管理システムに結合されてHESと電力会社の外部管理システム間の双方向通信を可能にする。したがって、HESは、電力会社の適切な外部管理システムにAMIメータからの事象データを中継することによって、および適切なAMIメータに外部管理システムからのコマンドを中継することによって、インターフェースとして機能する。
【0004】
従来のHESは単に、部管理システムに事象データを報告し、適切なAMIメータに外部管理システムからのコマンドを中継するのみの中継インターフェースとして機能するので、HESは、HESが外部管理システムから命令を受信するまで、AMIメータにコマンド信号を送信しない。事象を検出するAMIメータと事象に応答してコマンドをAMIが受信する間には長い時間差が存在し得る。そのような長い時間差は、高いネットワークトラフィック、または、外部管理システムとHESの間の迅速な信号送信に関する他の問題に、少なくとも部分的に、起因し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許出願公開第2011/0078093号明細書
【発明の概要】
【0006】
一態様で、ヘッドエンドシステムは、複数の顧客の場所にある複数のAMIメータを含む高度計量基盤(AMI)ネットワークとの使用のために提供される。ヘッドエンドシステムは一般に、対応する顧客の場所で発生する少なくとも1つの事象を示す少なくとも1つの事象信号をAMIメータの各々から受信するステップと、対応するAMIメータからの少なくとも1つの事象信号の受信に応答して、その少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するように対応するAMIメータに命令するように構成された少なくとも1つのコマンド信号を対応するAMIメータに送信するかどうかを決定するステップと、その少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答して対応するAMIメータに少なくとも1つのコマンド信号を送信するステップとを行うように構成されたプロセッサを備える。
【0007】
もう1つの態様で、高度計量基盤のヘッドエンドシステムのプロセッサを使用する顧客の場所で発生する事象に応答する方法は一般に、顧客の場所で発生する少なくとも1つの事象を示す少なくとも1つの事象信号をAMIメータから受信するステップと、その少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するようにAMIメータに命令するように構成された少なくとも1つのコマンド信号をAMIメータからの少なくとも1つの事象信号の受信に応答してAMIメータに送信するかどうかを決定するステップと、その少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答して、AMIメータにその少なくとも1つのコマンド信号を送信するステップとを備える。
【0008】
さらに別の態様で、事象通信および応答システムは一般に、複数の高度計量基盤(AMI)メータ、複数のAMIメータに通信可能に結合されたヘッドエンドシステム、プロセッサを備えるヘッドエンドシステム、および、AMIメータのデータを管理する複数の管理システムを備える。複数の管理システムは、ヘッドエンドシステムに通信可能に結合される。ヘッドエンドシステムのプロセッサは、対応するAMIメータで発生する少なくとも1つの事象を示す少なくとも1つの事象信号をAMIメータの各々から受信するステップと、その少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するように対応するAMIメータに命令するように構成された少なくとも1つのコマンド信号を対応するAMIメータからの少なくとも1つの事象信号の受信に応答して対応するAMIメータに送信するかどうかを決定するステップと、その少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答して対応するAMIメータにその少なくとも1つのコマンド信号を送信するステップとを行うように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】例示的なエネルギ供給システムの構成図である。
【図2】図1に示すエネルギ供給システムと使用され得る事象通信および応答ネットワークの構成図である。
【図3】図2に示す事象および通信ネットワークと使用されるヘッドエンドシステムのプロセッサによって実装され得る例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、電力会社12と、配電網14と、たとえば、第1の顧客の場所16、第2の顧客の場所18、および第3の顧客の場所20などの複数の顧客の場所とを含む、例示的なエネルギ供給システム10の構成図である。顧客の場所16、18、および20は、住宅、オフィスビル、産業施設、および/または、ユーティリティ12から電気を受信する何らかの他の建造物もしくは場所を含み得るが、これらに限定されない。その例示的な実施形態で、電気は、電力会社12から配電網14を介して顧客の場所16、18、および20に供給される。その例示的な実施形態で、配電網14は、少なくとも1つの伝送路22、変電所24、および複数の配電線26を含む。電力会社12は、配電網14に電力を供給する発電システム28を含む。発電システム28は、たとえば、ガスタービンエンジン、水力タービン、および/または風力タービンによって動かされる発電機を含み得る。別法として、発電システム28は、ソーラパネル、および/または、本明細書に記載のようにシステム10が機能できるようにする何らかの他の発電デバイスを使用することができる。例示的なエネルギ生産および供給システム10は電気システムであるが、他の実施形態で、エネルギ生産および供給システムは、複数のパイプラインおよびスマートガスメータを含む天然ガスシステムなどのガスシステム、あるいは別のタイプのエネルギシステムでもよい。
【0011】
図2は、エネルギ供給システム10(図1に示す)と使用され得る例示的な事象通信および応答システム29の構成図である。図3は、図2に示す事象および通信ネットワークと使用されるヘッドエンドシステムのプロセッサによって実装され得る例示的一方法の流れ図である。図2に示すように、各顧客の場所16、18、および20は、高度計量基盤(AMI)メータ30を含む。エネルギ使用を記録するメータとして機能することに加えて、AMIメータ30は、図2に概略的に示す高度計量基盤(AMI)ネットワーク32の部分である。その例示的な実施形態で、AMIネットワーク32は、以下にさらに詳しく説明するように、電力会社12(もしくは何らかの他のエネルギ会社)がAMIメータ30と通信すること、およびその逆、を可能にする双方向通信システムの一例である。AMIメータ30はAMIネットワーク32の少なくとも1つのヘッドエンドシステム(HES)34に通信可能に結合され、HES34は電力会社12の1つまたは複数の外部管理システム36に通信可能に結合される。管理システム36の例は、次を含むがこれらに限定されない:メータデータ管理システム、メータ資産管理システム、配給運用システム、顧客情報システム、請求システム、および供給停止管理システム。AMIメータ30は、本明細書に記載されるようなAMIネットワーク32の動作を可能にする任意の適切な形でHES34に通信可能に結合され得る。HES34は、本明細書に記載されるようなAMIネットワーク32の動作を可能にする任意の適切な形で1つまたは複数の管理システム36に通信可能に結合され得る。AMIネットワーク32は、異なる1セットのAMIメータ30に通信可能に結合された2つ以上のHES34を含み得ることを理解されたい。
【0012】
各AMIメータ30は、1つまたは複数の事象信号をHES34に送信する能力をもつ。事象信号は、対応するAMIメータ30または一群のAMIメータ30と関連する、顧客の場所16、18、および20、または一群の顧客の場所16、18、および20で発生する事象を示す。非限定的例で、事象信号は、次のうちの1つまたは複数を示し得る:メータカバーの不正開封、電力切断スイッチの起動、回路遮断器が切れたこと、および/またはたるみの検出。AMIメータ30は顧客の場所16、18、および20で発生する事象を検出する能力をもち得る、あるいは、AMIメータ30はその事象を検出する他のデバイスから信号を受信する能力をもち得る。各AMIメータ30は、上記に挙げられた事象のまたは挙げられていない他の事象のうちの1つまたは複数を示す1つまたは複数の事象信号を送信する能力をもち得る。AMIメータ30は、任意の適切なやり方で、HES34に1つまたは複数の事象信号を送信することができる。
【0013】
HES34は、AMIメータ30から事象信号を受信するプロセッサ40を含む。本明細書において、「プロセッサ」という用語は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路(RISC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、論理回路、および、本明細書に記載の機能を実行する能力のある何らかの他の回路またはプロセッサを指す。図3にあるように、プロセッサ40は、受信事象信号に基づいて対応するAMIメータ30に1つまたは複数のコマンド信号を送り返すかどうかを決定する。コマンド信号は、顧客の場所で発生する事象にしたがって、特定のタスクを実行するように対応するAMIメータ30に命令する。一実施形態で、HESによって受信可能な各事象信号は関連コマンド信号をもち得るが、いくつかの事象信号のみが関連コマンド信号をもつ。コマンド信号の送信に加えて、プロセッサ40は、選択された1つもしくは複数の外部ユーティリティシステムに1つもしくは複数の事象通知信号を送信するように、および/または、1つもしくは複数の外部ユーティリティシステムに1つもしくは複数のコマンド通知信号を送信するようにプログラムされ得る。各事象通知信号は、それらのAMIメータ30のうちの1つまたは複数からHES34によって受信される事象信号を示し、そして、各コマンド通知信号は、それらのAMIメータ30のうちの1つまたは複数にHES34によって送信されるコマンド信号を示す。
【0014】
概して48で指示される流れ図は、HES34のプロセッサ40によって実行され得る例示的一方法を含む。その例示的方法で、プロセッサ40は、AMIメータ30の1つから事象信号を受信する50。事象信号を受信50したとき、プロセッサ40は、その受信事象信号に関連するコマンド信号が存在するかどうかを判定する52。受信事象信号が関連コマンド信号をもつ場合、次いでプロセッサ40は、その受信事象信号に基づいて、選択されたコマンド信号をAMIメータ30に送信する54。プロセッサ40はまた、それぞれ、事象通知信号およびコマンド通知信号を少なくとも1つの選択された管理システム36に送信する56および58。事象通知信号は、ヘッドエンドシステムが事象信号を対応するAMIメータ30から受信したことを示し、コマンド通知信号は、ヘッドエンドシステムがコマンド信号を対応するAMIメータ30に送信したことを示す。受信事象信号が関連コマンド信号をもたない場合、次いでプロセッサ40は、AMIメータ30へのコマンド信号62は送信されるべきではないと決定する60。プロセッサ40は、選択された管理システム36に事象の通知を中継する62ことができる。
【0015】
HES34の一例が、図2に概略的に示される。この実施形態で、HES34は、プロセッサ40に通信可能に結合されたメモリ素子64を含む。メモリ素子64は、プロセッサ40の部分を形成することができ、またはプロセッサ40の外部でもよい。メモリ素子64は、1つまたは複数の選択された事象をプロセッサ40のための1つまたは複数の信号命令と関連付けるコンピュータ可読データベースを記憶する。事象信号を受信50したとき、プロセッサ40は、その受信事象信号によって指示される事象のデータベースに問い合わせる52ようにプログラムされる。プロセッサ40がそのデータベース内に事象を見つけた場合、プロセッサは次いで、たとえば図3に開示されるような事象と関連する信号命令を実行する54、56、および58。適切なデータベースは、XMLなどの任意の適切なコンピュータ言語で書かれ得るルックアップテーブルでもよい。例示的テーブルがテーブル1として以下に示される。
【0016】
【表1】

前述の例で、第1の列は、HES34に関連するAMIメータ30および/またはAMIメータ30群を識別する。したがって、事象信号を受信50したとき、プロセッサ40は、そこからその事象信号が受信されたAMIメータ30および/またはAMIメータ30群のデータベースに問い合わせる52。次に、プロセッサ40は、その受信事象信号によって指示される事象が対応するAMIメータ30および/またはAMIメータ30群の下でテーブル内のリストに記載されているかどうかを判定するために、そのテーブルに問い合わせる52。その事象がリストに記載されている場合、プロセッサ40は次いで、その事象と関連する行に記載された信号命令を実行する54、56、58。たとえば、前述のテーブルで、信号命令は、コマンド信号、事象通知信号、およびコマンド通知信号を含む。具体的には、前述のテーブル内の第2の行に記載されるように、プロセッサ40が切断スイッチの起動を示すメータ1からの事象信号を受信した場合、次いでプロセッサ40は、次を行うように命令される:切断スイッチを切るようにAMIメータ30に命令するAMIメータ30へのコマンド信号を送信することと、切断スイッチが起動されたことを示す事象信号をHES34が受信したことを示す電力会社12のメータ資産管理システムへの事象通知信号を送信することと、AMIメータに切断スイッチを切るように命令するAMIメータ30へのコマンド信号をHES34が送信したことを示す電力会社12のメータ資産管理システムへのコマンド通知信号を送信すること。
【0017】
事象がテーブルに記載されていない場合、しかし、プロセッサは、1つまたは複数の管理システム36に事象を中継する62ように構成され得る。たとえば、プロセッサ40は、プロセッサ40によって受信された事象信号に基づく中継命令を含む別のデータベースまたはテーブルに問い合わせることができる。
【0018】
一実施形態で、テーブルは、テンプレートまたはシェルとして電力会社12に提供可能であり、それによって電力会社は、HES34によって受信されたどの事象信号がHES34からの自動信号コマンド応答を保証するかを判定することができる。電力会社12はまた、どこでおよびいつ通知信号がHES34によって送信されるかを決定することもできる。
【0019】
本明細書に記載の方法、システムおよび装置は、対応するAMIメータからの少なくとも1つの事象信号の受信に応答して対応するAMIメータに少なくとも1つのコマンド信号を送信するかを決定することと、少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答してその少なくとも1つのコマンド信号を対応するAMIメータに送信することとを行う能力をもつHESの効率的および経済的実装を容易にする。このやり方で、コマンド信号は、外部管理システムが信号を送信するのを待つ必要なしに、AMIメータでのある種の選択された事象に応答して、より迅速におよび効率的に送信され得る。方法、システム、および装置の例示的な実施形態が、本明細書に詳細に記載および/または図示される。本方法、システム、および装置は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されず、そうではなくて、各システムの構成要素、ならびに各方法のステップは、本明細書に記載の他の構成要素およびステップから独立して、別個に使用され得る。各構成要素、および各方法ステップはまた、他の構成要素および/または方法ステップとの組合せでも使用され得る。
【0020】
本明細書に記載および図示された本方法、システム、および装置の要素/構成要素などを紹介するとき、「1つの」、「その」、および「前記」という冠詞は、1つまたは複数の要素/1つまたは複数の構成要素などのうちの1つまたは複数が存在することを意味するものである。「備える」、「含む」、および「もつ」という用語は、リストに記載されたその1つまたは複数の要素/構成要素など以外の追加の1つまたは複数の要素/1つまたは複数の構成要素などが存在し得ることを含め、意味するものである。
【0021】
本明細書は、例を使用して、最良の形態を含めて、本発明を開示し、そして、何らかのデバイスまたはシステムの作成および使用と任意の組み込まれた方法の実行とを含めて、当業者が本発明を実施することを可能にする。本発明の特許性のある範囲は、本特許請求の範囲によって定義され、当業者が想起する他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが本特許請求の範囲の逐語的言語とは異ならない構造的要素をもつ場合、あるいは、それらが本特許請求の範囲の逐語的言語とはわずかに異なる同等の構造的要素を含む場合、本特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【0022】
10 エネルギ供給システム
12 電力会社
14 配電網
16 第1の顧客の場所
18 第2の顧客の場所
20 第3の顧客の場所
22 伝送路
24 変電所
26 配電線
28 発電システム
29 事象通信および応答システム
30 AMIメータ
32 AMIネットワーク
34 ヘッドエンドシステム(HES)
36 管理システム
40 HESのプロセッサ
48 流れ図
50 スマートエネルギメータから事象信号を受信するステップ
52 その事象と関連するコマンド信号が存在するかどうかを判定するステップ
54 スマートエネルギメータに関連コマンド信号を送信するステップ
56 管理システムに事象の通知を送信するステップ
58 管理システムにコマンド信号の通知を送信するステップ
60 スマートメータにコマンド信号を送信しないステップ
62 管理システムに事象の通知を送信するステップ
64 HESのメモリ素子
66 ダイヤフラム部の半径方向外側部分
68 ダイヤフラム部の半径方向内側部分

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の顧客の場所(16、18、20)にある複数のAMIメータ(30)を含む高度計量基盤(AMI)ネットワーク(32)と共に使用するためのヘッドエンドシステム(34)であって、
対応する顧客の場所で発生する少なくとも1つの事象を示す少なくとも1つの事象信号を、前記AMIメータの各々から当該ヘッドエンドシステムで受信する(50)ステップと、
対応するAMIメータからの前記少なくとも1つの事象信号の受信に応答して、前記少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するように前記対応するAMIメータに命令するように構成された少なくとも1つのコマンド信号を前記対応するAMIメータに送信するかどうかを、当該ヘッドエンドシステムで、決定する(52)ステップと、
前記少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答して、前記対応するAMIメータに前記少なくとも1つのコマンド信号を、当該ヘッドエンドシステムで、送信する(54)ステップと
を行うように構成されたプロセッサ(40)を備える、ヘッドエンドシステム。
【請求項2】
前記プロセッサ(40)によってアクセス可能なメモリ素子(64)をさらに備え、前記メモリ素子が前記少なくとも1つの事象を前記少なくとも1つのコマンド信号と関連付けるデータベースを記憶し、少なくとも1つのコマンド信号を送信するかどうかを決定するために、前記プロセッサが前記データベースに前記少なくとも1つの事象を問い合わせる、請求項1記載のヘッドエンドシステム(34)。
【請求項3】
前記プロセッサ(40)がさらに、前記少なくとも1つの事象信号の受信に応答して少なくとも1つの外部管理システムに少なくとも1つの事象通知信号を送信する(56)ように構成され、前記少なくとも1つの事象通知信号が、前記対応するAMIメータで発生する前記少なくとも1つの事象を示す、請求項1記載のヘッドエンドシステム(34)。
【請求項4】
高度計量基盤(32)のヘッドエンドシステム(34)のプロセッサ(40)を使用する顧客の場所(16、18、20)で発生する事象に応答する方法であって、
前記顧客の場所で発生する少なくとも1つの事象を示す少なくとも1つの事象信号をAMIメータ(30)から受信する(50)ステップと、
前記少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するように前記AMIメータに命令するように構成された少なくとも1つのコマンド信号を、前記AMIメータからの前記少なくとも1つの事象信号の受信に応答して、前記AMIメータに送信するかどうかを決定する(52)ステップと、
前記少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答して、前記AMIメータに前記少なくとも1つのコマンド信号を送信する(54)ステップと
を備える、方法。
【請求項5】
前記決定するステップが、前記少なくとも1つの事象をメモリ素子(64)内に記憶されたデータベースに問い合わせるステップを備える、請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記少なくとも1つの事象信号の受信に応答してエネルギ会社の少なくとも1つの管理システム(36)に少なくとも1つの事象通知信号を送信する(56)ステップをさらに備え、前記少なくとも1つの事象通知信号が前記顧客の場所で発生する前記少なくとも1つの事象を示す、請求項4記載の方法。
【請求項7】
複数の高度計量基盤(AMI)メータ(30)と、
プロセッサ(40)を備え、前記複数のAMIメータに通信可能に結合された、ヘッドエンドシステム(34)と、
前記ヘッドエンドシステムに通信可能に結合され、前記AMIメータからのデータを管理する、複数の管理システム(36)と
を備え、前記ヘッドエンドシステムの前記プロセッサが、
前記対応するAMIメータで発生する少なくとも1つの事象を示す少なくとも1つの事象信号を前記AMIメータの各々から受信する(50)ステップと、
前記少なくとも1つの事象に応答して少なくとも1つのタスクを実行するように対応するAMIメータに命令するように構成された少なくとも1つのコマンド信号を、前記対応するAMIメータからの前記少なくとも1つの事象信号の受信に応答して、前記対応するAMIメータに送信するかどうかを決定する(52)ステップと、
前記少なくとも1つのコマンド信号を送信するという決定に応答して、前記対応するAMIメータに前記少なくとも1つのコマンド信号を送信する(54)ステップと
を行うように構成された、事象通信および応答システム。
【請求項8】
前記ヘッドエンドシステム(34)がさらに前記プロセッサ(40)によってアクセス可能なメモリ素子(64)を備え、前記メモリ素子が前記少なくとも1つの事象を前記少なくとも1つのコマンド信号と関連付けるデータベースを記憶し、少なくとも1つのコマンド信号を送信するかどうかを決定するために、前記プロセッサが前記データベースに前記少なくとも1つの事象を問い合わせる、請求項7記載の事象通信および応答システム。
【請求項9】
前記ヘッドエンドシステム(34)がさらに前記プロセッサ(40)によってアクセス可能なメモリ素子(64)を備え、前記メモリ素子が前記少なくとも1つの事象を前記少なくとも1つのコマンド信号および事象通知信号と関連付けるデータベースを記憶し、少なくとも1つのコマンド信号を送信するかどうかを決定するために、前記プロセッサが前記データベースに前記少なくとも1つの事象を問い合わせる、請求項7記載の事象通信および応答システム。
【請求項10】
前記プロセッサ(40)がさらに、前記少なくとも1つのコマンド信号の送信に応答して前記管理システムの少なくとも1つに少なくとも1つのコマンド通知信号を送信する(56)ように構成され、前記少なくとも1つのコマンド通知信号が、前記対応するAMIメータに送信される前記少なくとも1つのコマンド信号を示す、請求項7記載の事象通信および応答システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−244631(P2012−244631A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−114093(P2012−114093)
【出願日】平成24年5月18日(2012.5.18)
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Fターム(参考)】