JP5653227B2 - 監視装置 - Google Patents

Description

この発明は、工場、ビル施設等における電気設備等の対象機器を制御、監視する監視装置に関するものである。

工場、ビル施設等における建物内の空調設備を保守管理するオペレータは、中央監視装置に表示される対象機器の現在値データやトレンドグラフを見ながら、運転状態などを監視している。

例えば、特許文献１には、デジタル信号の変化した時刻が、画面上の全てのトレンド表示の上下全てにわたり、可視化できるトレンド表示方法が開示されている。この方法により、例えば、温度等のアナログ信号が変化した時刻と運転状態（デジタル信号）の変化との関係を読み取ることが可能となる。

また、スケジュールやイベントなどに起因する運転状態情報は、プリント印字されたり、記憶部に記憶されるため、それらをトレンドグラフと見比べて確認するなどして、一部の制御状態を分析することができる。

一方、近年では、建物内の空調設備を制御する方法として、スケジュール、最適起動停止、節電運転、電力デマンドなど、省エネルギーや使用する電力使用量の制御を目的とした各種制御機能が存在し、これらの制御機能ごとに、トレンド画面などが用意されている。

特開平１１−１６１３２３号公報

しかしながら、複数の制御方法によって対象機器の制御を行っている場合、それぞれの制御機能ごとの画面が用意されているだけであるため、全ての制御状態を一見して把握することはできず、また、全ての制御状態を踏まえた分析を行うためには、各種画面やデータを見比べた上での面倒な手間がかかるだけでなく、オペレータにある程度の経験がなければ分析は難しい、という課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、対象機器の運転状態と、複数の制御方法による前記対象機器の制御状態を、一見して把握することができる監視装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、この発明は、予め定められた複数の制御方法により対象機器の制御を行う制御装置と通信回線で接続された監視装置において、前記制御装置により、前記対象機器に対する動作指示が前記複数の制御方法のうちのいずれかに従って行われた時点における当該動作後の対象機器の運転状態を、当該制御方法の種別および日時と対応付けて、状態情報として記憶する状態情報記憶部と、前記状態情報記憶部に記憶されている状態情報に基づいて、前記複数の制御方法の種別の推移を示す制御状態トレンドを作成する監視画面作成部と、対象機器の運転状態に関連する所定の計測値情報を記憶する計測値情報記憶部とを備え、監視画面作成部は、計測値情報記憶部に記憶されている計測値情報に基づいて、対象機器の運転状態に関連する任意の計測値情報の計測値トレンドを作成し、当該計測値トレンドを制御状態トレンドに重ねて表示させるものである。

さらに、この発明は、前記対象機器は、スケジュールに基づいて予定運転時間が予め設定されており、前記状態情報記憶部に記憶されている状態情報に基づいて、前記対象機器の所定期間当たりの積算運転時間を算出し、前記所定期間内に設定されている前記スケジュールに基づく予定運転時間との差を算出する時間差算出部をさらに備え、前記監視画面作成部は、前記制御状態トレンドが表示される監視画面に、少なくとも前記時間差算出部により算出される時間を表示させることを特徴とする。

また、この発明は、前記対象機器の定格値に基づいて予め換算された単位時間当たりＣＯ２排出量を記憶するＣＯ２換算値記憶部と、前記時間差算出部により算出される時間と前記ＣＯ２換算値記憶部に記憶されている単位時間当たりＣＯ２排出量とに基づいて、前記時間差算出部により算出された時間に相当するＣＯ２排出量であるＣＯ２削減量を算出する削減量算出部をさらに備え、前記監視画面作成部は、前記制御状態トレンドが表示される監視画面に、少なくとも前記削減量算出部により算出されたＣＯ２削減量を表示させることを特徴とする。

この発明によれば、予め定められた複数の制御方法により対象機器の制御を行う制御装置と通信回線で接続された監視装置において、対象機器の運転状態を、複数の制御方法それぞれの制御状態と合わせて表示する制御状態トレンドを表示することにより、当該対象機器が複数の制御方法のうちのどの制御方法に起因して起動／停止したのかを一見して把握することができる。

対象機器の制御状態トレンド画面の表示例を示す図である。 対象機器の制御と実績との詳細データを表形式で示す制御結果テーブルである。 システム構成の概略および監視装置の機能ブロックを示す図である。 対象機器の日単位の稼働時間表示画面の例を示す図である。 対象機器の日単位のＣＯ２削減量の表示例を示す図である。

図１は、この発明の実施の形態における対象機器の制御状態トレンド画面の表示例を示す図である。この図は、予め定められた複数の制御方法により対象機器の制御を行う制御装置と通信回線で接続された監視装置において、対象機器の運転状態と制御状態の推移を示す制御状態トレンドを表示する監視画面である。ここでは、対象機器としては空調機器、制御方法としては「スケジュール」、「最適起動停止」、「節電運転」、「電力デマンド」の４つの機能が選択され、これら４種類の制御方法によって対象機器（空調機器）の制御運転を行っている。

それぞれの制御方法の機能は、以下のとおりである。
まず、「スケジュール」とは、対象機器を起動／停止させる時間を予め設定しておき、その時間になったら対象機器を起動／停止させるという機能である。
次に、「最適起動停止」とは、このスケジュールに従って、例えば９：００から１９：００まで空調機器を稼動させ、９：００の時点での温度が２７．０°Ｃ、１９：００の時点での温度が２８．０°Ｃになるように冷房運転させる場合、空調機器を９：００より少し前倒しに（例えば、８：５０に）運転開始させ、また停止の際には１９：００より少し前倒しに（例えば、１８：４５に）停止させるという機能である。
また、「節電運転」とは、ある一定の時間を指定して、その間の温度変化が所定の範囲内にあれば空調機器を停止させ、それにより節電するという機能である。
最後に、「電力デマンド」とは、電力会社と契約している電力量を超えそうになった場合に、電力デマンドとして設定している機器を強制的に停止させ、契約電力を超えないようにするという機能である。

図１の制御状態トレンドを見ると明らかなとおり、対象機器は、基本的には「スケジュール」機能により、９：００に運転を開始し、１９：００に停止するよう制御が行われる。そして、そのスケジュールに従って、まずは「最適起動停止」機能が働き、９：００より１０分前倒しにした８：５０に対象機器が起動され、この１０分間はウォーミングアップ運転が行われる。９：００からは通常運転が開始されるが、途中で何回か「節電運転」機能や「電力デマンド」機能により、対象機器が停止している時間帯があることがわかる。そして最後に、１９：００より１５分前倒しにした１８：４５に、再び「最適起動停止」機能が働き、対象機器が停止している。

このように、対象機器の運転状態を、複数の制御方法それぞれの制御状態と合わせて表示する制御状態トレンドを表示することにより、複数の制御方法により対象機器を制御している場合であっても、この対象機器の運転状態と制御状態の推移とを、すなわち、この対象機器がどの制御方法に起因して起動／停止したのかを、一見して把握することができる。

また、図１ではさらに、対象機器が設置されているエリアの温度を計測値データとした計測値トレンドを、対象機器の制御状態トレンドに重ね合わせて表示している。このようにすれば、対象機器の運転状態と制御状態の推移と、この対象機器に関連する計測値データとの関係についても、一見して把握することができる。なお、計測値データには、上記温度以外に、例えばインバータの出力や、空調機器の運転速度（運転モード）等、対象機器の運転状態に関連する種々のデータがあるが、上記制御状態トレンドに重ね合わせて表示させる計測値データとしては、その中から任意のものを選択すればよい。

さらに、図１では、対象機器の１日当たりの合計の実績稼動時間（積算運転時間）と、その結果の省エネ効果（時間）、また、この省エネ効果をＣＯ２に換算した場合のＣＯ２削減量を、数値で表示している。ここで、省エネ効果（時間）は、スケジュールに基づく予定運転時間と、この１日当たりの合計の実績稼動時間（積算運転時間）との差により求められるものである。また、ＣＯ２に換算した場合の削減量は、対象機器の定格値に基づいて予め定義されている時間対ＣＯ２排出量の比に基づいて求められるものである。

また、図１に示す制御状態トレンド画面には、制御方法ごとの履歴画面をリンクさせるボタンも表示されており、複数の制御方法について、従来のような個別の監視画面や履歴情報も表示できるようになっている。図２は、「最適起動停止」機能についての、対象機器の制御内容と実績との詳細データを表形式で示す制御結果テーブルであり、図１の左下の「最適起動停止履歴」ボタンを押すことにより、表示されるものである。これにより、スケジュールどおりであれば、例えば９：００の時点で２７．０°Ｃを目標としていたところ、９：００には２７．１°Ｃまでしか下がっておらず、２７．０°Ｃになったのは９：０２であった、という詳細情報を把握することができる。また、制御が適切に動作しなかった箇所、例えばこの場合であれば目標到達時刻「９：０２」を、赤字や太字にするなど強調表示することにより、制御の再設定（この場合であれば「最適起動停止」機能の前倒し時間の見直し）を促すことも可能となる。

ここで、図１に示す制御状態トレンド画面を作成するための、内部処理について説明する。図３は、この発明の実施の形態におけるシステム構成の概略および監視装置の機能ブロックを示す図である。

監視装置１は、制御装置２と通信回線で接続され、選択された制御方法に関するデータを、設定情報送信部１１から制御装置２に送信する。制御装置２は、監視装置１の設定情報送信部１１から、複数の制御方法に関するデータを受信すると、その制御条件が充足するまで（例えば、運転開始の時間になるまで）待機し、制御条件が充足すると、複数の指定された制御方法に基づいて対象機器に対して動作指令を出力する。そして、対象機器からのデータやその他の計測ポイント（例えば、温度等）の計測値データを収集、記憶、演算等の処理を行う。この際、対象機器の運転状態（状態信号）を受信すると、この対象機器の運転状態を、制御方法の種別および日時と対応付けて記憶し、状態情報として監視装置１に送信する。また、制御装置２は、計測ポイントの計測値データについても、計測値情報として監視装置１に送信する。なお、これらのデータを監視装置１へ送信するタイミングとしては、監視装置１から要求があった場合でもよいし、所定周期ごとに送信するようにしてもよい。

監視装置１のポイント情報受信部１２が制御装置２から対象機器の運転状態（状態情報）や計測ポイントの計測値データ（計測値情報）を受信すると、対象機器の運転状態（状態情報）を状態情報記憶部１３に記憶し、計測ポイントの計測値データ（計測値情報）を計測値情報記憶部１４に記憶する。

そして、表示条件設定部２０から制御状態トレンドの表示指示があると、監視画面作成部１５は、状態情報記憶部１３に記憶されている状態情報に基づいて、対象機器の運転状態と複数の制御方法の種別との推移を示す制御状態トレンドを作成し、表示部２１がその制御状態トレンド画面を表示させる。

これにより、対象機器の運転状態と制御状態の推移、すなわち、対象機器がどの制御方法により起動／停止したのかを、一見して把握することができる監視画面を表示させることが可能となる。

また、表示条件設定部２０から計測値トレンドの表示指示があった場合には、監視画面作成部１５は、計測値情報記憶部１４に記憶されている計測値情報に基づいて、この計測値情報の計測値トレンドを作成し、制御状態トレンドに重ねて表示させる。この際、計測値情報記憶部１４には、制御装置２を介して収集された種々の計測ポイントの計測値データ（計測値情報）が記憶されているが、このうち、制御状態トレンドを作成したときに対象となった対象機器に関連する任意の計測値情報が選択されて計測値トレンドが作成される。

これにより、対象機器の運転状態と制御状態の推移と、この対象機器に関連する計測値データとの関係についても、一見して把握することができる監視画面を表示させることが可能となる。

さらに、スケジュール機能について設定された設定値をスケジュール記憶部１６が記憶し、このスケジュール記憶部１６に記憶された設定値から、時間差算出部１７が、対象機器についての所定期間（例えば１日）内に設定されているスケジュールに基づく予定運転時間を算出するとともに、状態情報記憶部１３に記憶されている状態情報に基づいて、対象機器の所定期間内の稼動実績時間の合計からこの所定期間当たりの積算運転時間を算出し、その差を「省エネ効果（時間）」として算出する。

また、ＣＯ２換算値記憶部１８が、各対象機器の定格値に基づいた単位時間当たりのＣＯ２排出量を定義したテーブルを予め有しており、ＣＯ２削減量算出部１９が、時間差算出部１７により算出された時間（省エネ効果の時間）とＣＯ２換算値記憶部１８に記憶されている単位時間当たりのＣＯ２排出量とに基づいて、前述の算出された時間（省エネ効果の時間）に相当するＣＯ２削減量を算出する。

そして、監視画面作成部１５は、時間差算出部１７により算出された所定期間当たりの積算運転時間や省エネ効果の時間、また、ＣＯ２削減量算出部１９により算出されたＣＯ２削減量についても、制御状態トレンド画面に追加することができ、それらの時間や削減量といった数値を合わせて表示させることができる。

これにより、対象機器の運転状態と制御状態の推移とともに、その制御によってどれくらいの省エネ効果があったのかを、その時間やＣＯ２に換算した削減量という数値によっても一目で確認することができるようになる。

また、図４は対象機器の日単位の稼働時間表示画面例を示す図であり、図５は、対象機器の日単位のＣＯ２削減量の表示画面例を示す図である。このように監視画面作成部１５は、時間差算出部１７が算出した、対象機器の１日当たりの積算運転時間を日単位で表示した稼働時間表示画面（図４）や、ＣＯ２削減量算出部１９が算出した、１日当たりのＣＯ２削減量を日単位で表示したＣＯ２削減量表示画面（図５）を作成することもできる。これらの画面は、前述の制御状態トレンドが表示された監視画面にリンクさせて表示できるようにしてもよい。

以上のとおり、この発明によれば、予め定められた複数の制御方法により対象機器の制御を行う制御装置と通信回線で接続された監視装置において、対象機器の運転状態を、複数の制御方法それぞれの制御状態と合わせて表示する制御状態トレンドを表示することにより、この対象機器が複数の制御方法のうちのどの制御方法に起因して起動／停止したのかを一見して把握することができる。

また、この発明の実施の形態においては、対象機器の運転状態と複数の制御方法それぞれの制御状態とを合わせて表示する制御状態トレンドについて説明を行ったが、制御状態トレンドは複数の制御方法の種別の推移のみを表示するものであってもよい。この場合であっても、複数の制御方法により対象機器の制御を行っている場合に、それら複数の制御方法のうちの、どの制御方法がどのタイミングで機能したのかを一見して把握することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 監視装置
２ 制御装置
１１ 設定情報送信部
１２ ポイント情報受信部
１３ 状態情報記憶部
１４ 計測値情報記憶部
１５ 監視画面作成部
１６ スケジュール記憶部
１７ 時間差算出部
１８ ＣＯ２換算値記憶部
１９ ＣＯ２削減量算出部
２０ 表示条件設定部
２１ 表示部

Claims (3)

1. 予め定められた複数の制御方法により対象機器の制御を行う制御装置と通信回線で接続された監視装置において、
   前記制御装置により、前記対象機器に対する動作指示が前記複数の制御方法のうちのいずれかに従って行われた時点における当該動作後の対象機器の運転状態を、当該制御方法の種別および日時と対応付けて、状態情報として記憶する状態情報記憶部と、
   前記状態情報記憶部に記憶されている状態情報に基づいて、前記複数の制御方法の種別の推移を示す制御状態トレンドを作成する監視画面作成部と、
   前記対象機器の運転状態に関連する所定の計測値情報を記憶する計測値情報記憶部とを備え、
   前記監視画面作成部は、前記計測値情報記憶部に記憶されている前記計測値情報に基づいて、前記対象機器の運転状態に関連する任意の計測値情報の計測値トレンドを作成し、当該計測値トレンドを前記制御状態トレンドに重ねて表示させることを特徴とする監視装置。
2. 予め定められた複数の制御方法により対象機器の制御を行う制御装置と通信回線で接続された監視装置において、
   前記制御装置により、前記対象機器に対する動作指示が前記複数の制御方法のうちのいずれかに従って行われた時点における当該動作後の対象機器の運転状態を、当該制御方法の種別および日時と対応付けて、状態情報として記憶する状態情報記憶部と、
   前記状態情報記憶部に記憶されている状態情報に基づいて、前記複数の制御方法の種別の推移を示す制御状態トレンドを作成する監視画面作成部と
   を備え、
   前記対象機器は、スケジュールに基づいて予定運転時間が予め設定されており、
   前記状態情報記憶部に記憶されている状態情報に基づいて、前記対象機器の所定期間当たりの積算運転時間を算出し、前記所定期間内に設定されている前記スケジュールに基づく予定運転時間との差を算出する時間差算出部をさらに備え、
   前記監視画面作成部は、前記制御状態トレンドが表示される監視画面に、少なくとも前記時間差算出部により算出される時間を表示させることを特徴とする監視装置。
3. 請求項２記載の監視装置において、
   前記対象機器の定格値に基づいて予め換算された単位時間当たりＣＯ２排出量を記憶するＣＯ２換算値記憶部と、
   前記時間差算出部により算出される時間と前記ＣＯ２換算値記憶部に記憶されている単位時間当たりＣＯ２排出量とに基づいて、前記時間差算出部により算出された時間に相当するＣＯ２排出量であるＣＯ２削減量を算出する削減量算出部をさらに備え、
   前記監視画面作成部は、前記制御状態トレンドが表示される監視画面に、少なくとも前記削減量算出部により算出されたＣＯ２削減量を表示させることを特徴とする監視装置。

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