JP7094078B2 - シミュレーション装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、シミュレーション装置及びプログラム、特にシミュレーション対象となる設備管理装置への情報設定に関する。

近年では、ビル管理システムを構築してビル全体の設備を統合管理する場合がある。この場合、一般にＢＡＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる空調等の設備を系統別に制御管理する設備管理装置（以下、「ＢＡＳ」）を設置し、ＢＡＳに、設備を接続して動作制御を行う１又は複数の空調集中コントローラを接続する。このように構成することで、ＢＡＳから空調集中コントローラを介して設備の管理、監視、運用等を統合的に行っている。

ＢＡＳをビルに新たに設置するには、ビルの既設システムを停止できないなどを理由に、事業所内においてＢＡＳにシミュレータを接続して事前に動作試験を行うのが一般的である。

動作試験を行うためには、導入先となるビルにおける設備の接続関係、各設備の種類や数、仕様、設置場所等を含む構成情報をＢＡＳに登録し、その上で、ＢＡＳから各設備の動作制御、例えば空調設備であれば空調機の運転／停止、設定温度の変更等をシミュレータ相手に行う。

国際公開２０１３／１４５２７０号 特開２００９－２９５０号公報 特開２０１６－１８２５号公報

ＢＡＳに事前に登録する構成情報には、前述したように設備の種類や数、仕様等を設定する必要がある。構成情報設定用のインタフェース（設定用画面）が用意されている場合があるが、設備が多数設置されていると、その設定作業が面倒である。また、人手により設定されるため設定ミスが発生しうる。この場合、正常に動作確認ができなかった原因を特定するのが面倒になってくる。仮に既設設備と相違する設定がされた状態で動作試験が正常に終了したとしても、ＢＡＳが現場に設置されたときに正常に動作する保証はない。

本発明は、誤りのない構成情報を設備管理装置に容易に設定することを目的とする。

本発明に係るシミュレーション装置は、施設に設置される設備の動作を制御する空調集中コントローラに代わって前記設備を制御管理する設備管理装置を接続し、前記設備管理装置の動作試験に用いるシミュレーション装置において、既設の前記空調集中コントローラに接続された後、前記空調集中コントローラから既設の前記設備の接続関係を含む構成情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された構成情報を記憶する記憶手段と、前記空調集中コントローラとは別の場所に設置されている前記設備管理装置に接続された後、前記設備管理装置の動作試験を開始する前に、前記構成情報を前記設備管理装置へ送信する送信手段と、を有することを特徴とする。

また、前記記憶手段に記憶されている構成情報を編集する編集処理手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、施設に設置される設備の動作を制御する空調集中コントローラに代わって前記設備を制御管理する設備管理装置を接続し、前記設備管理装置の動作試験を行うシミュレーション装置に搭載されるコンピュータを、既設の前記空調集中コントローラに接続された後、前記空調集中コントローラから既設の前記設備の接続関係を含む構成情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得された構成情報を記憶する記憶手段、前記空調集中コントローラとは別の場所に設置されている前記設備管理装置に接続された後、前記設備管理装置の動作試験を開始する前に、前記構成情報を前記設備管理装置へ送信する送信手段、として機能させる。

本発明によれば、誤りのない構成情報を設備管理装置に容易に設定することができる。

また、既設の構成情報を有効利用して構成情報を新たに生成することができる。

本実施の形態においてＢＡＳの設備制御プロセッサがビルに導入された後の空調システムの構成図である。 本実施の形態において設備制御プロセッサに対して導入前にシミュレーションを行うときの構成図である。 本実施の形態におけるシミュレータを形成するコンピュータのハードウェア構成図である。 本実施の形態におけるシミュレータ及び設備制御プロセッサのブロック構成図である。 本実施の形態における構成情報のデータ構成の一例を示した図である。 本実施の形態においてシミュレータが既設の空調集中コントローラから構成情報を取得するときの構成図である。ける構成情報のデータ構成の一例を示した図である。 本実施の形態における設備制御プロセッサのディスプレイに表示される空調設備の制御管理に用いる管理画面の一例を示した図である。 本実施の形態におけるシミュレータのディスプレイに表示されるシミュレータ画面の一例を示した図である。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１Ａは、本実施の形態において、設備制御プロセッサがビルに導入された後の空調システムの構成図である。なお、本実施の形態では、設備として空調設備を取り扱う場合を例にして説明する。図１Ａには、設備管理サーバ１、監視ＰＣ２、設備制御プロセッサ２０及び空調集中コントローラ４がネットワーク５に接続された構成が示されている。空調集中コントローラ４は、空調設備の動作を制御するコントローラである。図１Ａには、２台の空調集中コントローラ４を図示しているが、１台以上であればよい。各空調集中コントローラ４は、接続した室外機６及び室外機６に接続される室内機７を含む空調設備を動作制御対象としている。

設備制御プロセッサ２０は、空調集中コントローラ４を介して空調設備を制御管理する設備管理装置（ＢＡＳ）の一部である。本実施の形態においては、動作試験の対象となる。設備制御プロセッサ２０は、運転の開始や停止、設定温度等空調設備の運転制御に関する指示を空調集中コントローラ４へ送り、また室内機７のリモコン（図示せず）のユーザ操作による設定変更等を受け付ける。設備管理サーバ１は、ネットワーク５を介して設備制御プロセッサ２０やシーケンサ（図示せず）の管理情報を送受信するサーバコンピュータである。監視ＰＣ２は、Ｗｅｂブラウザを使用して、設備管理サーバ１により提供される管理情報等の情報の表示を行うことで管理者に各種情報を提供するパーソナルコンピュータである。

設備制御プロセッサ２０は、空調集中コントローラ４及び空調設備が既設されているビルに新規に導入される場合、ビルの既設システムを停止できないなどを理由に事業所内でシミュレータを用いて動作試験を行うのが効率的である。

図１Ｂは、空調集中コントローラ４及び空調設備の代わりにシミュレータ１０を設備制御プロセッサ２０に接続したシミュレーション構成を示した図である。図１Ａと図１Ｂと比較すれば明らかなように、シミュレータ１０は、図１Ａの破線で囲んだ空調集中コントローラ４及び空調設備に置き換わっており、このシミュレーション構成にて事業所内でネットワーク８を介して設備制御プロセッサ２０の動作試験を行うことになる。なお、以降の説明では、シミュレータ１０により置き換わられる空調集中コントローラ４及び空調設備を「置換設備」と総称する場合もある。

図２は、本実施の形態におけるシミュレータ１０を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。本実施の形態においてシミュレータ１０を形成するコンピュータは、ＰＣ等の従前から存在する汎用的なハードウェア構成で実現できる。すなわち、シミュレータ１０は、図２に示したようにＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３４、入力手段として設けられたマウス３５とキーボード３６、及び表示手段として設けられたディスプレイ３７をそれぞれ接続する入出力コントローラ３８、通信手段としての通信インタフェース（ＩＦ）３９を内部バス４１に接続して構成される。

図３は、本実施の形態におけるシミュレータ１０及び設備制御プロセッサ２０のブロック構成図である。なお、本実施の形態の説明に用いない構成要素については図から省略している。

シミュレータ１０は、動作試験処理部１１、構成情報取得部１２、構成情報提供部１３、通信処理部１４、編集処理部１５、構成情報記憶部１６及び状態情報記憶部１７を有している。動作試験処理部１１は、シミュレータ１０の主要部を成し、設備制御プロセッサ２０又はシミュレータ１０の操作者（試験者）からの空調設備の状態変更指示等に応じることで動作試験を行う。状態情報記憶部１７には、室内機７の運転状態や設定温度等空調設備の状態を示す状態情報が記憶されているが、動作試験処理部１１は、状態情報の表示及び状態情報の設定値の変更の受け付け等を行うユーザインタフェース（ＵＩ）部１１１及び設備制御プロセッサ２０から送信されてくる空調設備の設定値あるいはシミュレータ１０側で入力された状態情報の変更値等で状態情報記憶部１７に記憶される状態情報を更新する状態情報更新部１１２を含む。

前述したように、シミュレータ１０は、置換設備に置き換わって設備制御プロセッサ２０に接続されるが、設備制御プロセッサ２０に接続される前に各空調集中コントローラ４に接続される。そして、構成情報取得部１２は、空調集中コントローラ４に接続されているときに構成情報を空調集中コントローラ４から取得し、構成情報記憶部１６に登録する。構成情報提供部１３は、設備制御プロセッサ２０の動作試験を開始する前に設備制御プロセッサ２０に通信処理部１４を利用して送信することで構成情報を提供する。通信処理部１４は、空調集中コントローラ４又は設備制御プロセッサ２０との間でデータ通信を行う。編集処理部１５は、構成情報記憶部１６に記憶されている構成情報の編集処理を行う。

図４は、本実施の形態における構成情報記憶部１６に記憶される構成情報のデータ構成の一例を示した図である。構成情報には、現場に設置されている構成、すなわち空調集中コントローラ４、室外機６、室内機７等の各設備に関し、各個数と各設備を特定する情報、機能及び仕様を特定する情報、設置場所を示す情報、更に各設備の接続関係を示す情報等が含まれている。なお、図４に例示したデータ項目は、一例であって設備や設置されるビル、運用等によって適宜設定すればよい。

シミュレータ１０における各構成要素１１～１５は、シミュレータ１０を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ３１で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各記憶部１６，１７は、シミュレータ１０に搭載されたＨＤＤ３４にて実現される。あるいは、ＲＡＭ３３又は外部にある記憶手段をネットワーク経由で利用してもよい。

設備制御プロセッサ２０は、制御管理部２１、構成情報取得部２２、通信処理部２３、構成情報記憶部２４及び状態情報記憶部２６を有している。制御管理部２１は、設備制御プロセッサ２０の主要部を成し、空調設備の制御管理を行う。ただ、シミュレーション時には、空調集中コントローラ４及び空調設備の代わりにシミュレータ１０とデータのやり取りすることになる。状態情報記憶部２５には、室内機７の運転状態や設定温度等ビル設備の状態を示す状態情報が記憶されているが、制御管理部２１は、空調システムの構成情報、試験者等により設定される状態情報の変更値の受け付け及び状態情報の表示等を行うユーザインタフェース（ＵＩ）部２１１及び試験者等により設定された空調設備の設定値等で状態情報記憶部２５に記憶される状態情報を更新する状態情報更新部２１２を含む。

構成情報取得部２２は、構成情報をシミュレータ１０から取得し、構成情報記憶部２４に登録する。通信処理部２３は、ネットワーク５を介して設備管理サーバ１や空調集中コントローラ４との間、シミュレーション時にはシミュレータ１０との間でデータ通信を行う。

設備制御プロセッサ２０における各構成要素２１～２３は、設備制御プロセッサ２０を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵで動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各記憶部２４，２５は、設備制御プロセッサ２０に搭載されたＨＤＤにて実現される。あるいは、ＲＡＭ又は外部にある記憶手段をネットワーク経由で利用してもよい。

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ－ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。

次に、本実施の形態におけるシミュレーションの動作手順について説明する。

シミュレーションを開始する前に、シミュレータ１０と設備制御プロセッサ２０の双方に構成情報及び状態情報を設定しておく必要がある。最初に、構成情報を設定する必要があるが、本実施の形態では、既設の空調集中コントローラ４がある場合、次のようにして設定する。

試験者は、シミュレータ１０を持って現場に訪問し、既設の空調集中コントローラ４にシミュレータ１０を接続する。このときのネットワーク構成を図５に示す。構成情報取得部１２は、接続後起動されると、各空調集中コントローラ４から構成情報を取得する。データ通信ができれば接続方法や通信プロトコル等は特に限定する必要はない。既設の各空調集中コントローラ４には、当該空調集中コントローラ４に接続されている設備に関する構成情報が記憶されているが、空調集中コントローラ４に記憶されている構成情報は、今まで利用されている構成情報であることから誤りのない構成情報である。従って、シミュレータ１０は、各空調集中コントローラ４から、設定ミスのない構成情報を得ることができる。

なお、本実施の形態では、試験者が現場に訪問して構成情報を既設の空調集中コントローラ４から取得するように説明したが、ネットワーク経由で取得できるのであれば、現紅訪問せずに事業所から取得するようにしてもよい。

続いて、試験者は事業所に戻り、設備制御プロセッサ２０にシミュレータ１０を接続する。データ通信ができれば接続方法や通信プロトコル等は特に限定する必要はない。そして、構成情報提供部１３は、起動されると、設備制御プロセッサ２０に構成情報を送信する。設備制御プロセッサ２０における構成情報取得部２２は、シミュレータ１０から送信されてきた構成情報を受信すると、構成情報記憶部２４に登録する。このようにして、シミュレータ１０は、構成情報を設備制御プロセッサ２０に提供するが、設備制御プロセッサ２０には、空調集中コントローラ４から取得した構成情報をそのまま提供することになるので、誤りのない構成情報を設備制御プロセッサ２０に確実かつ容易に設定することが可能となる。また、構成情報の設定の効率化を図ることができる。

また、設備制御プロセッサ２０において、状態情報記憶部２６には、管理者等により現地に設置する置換設備の状態の初期値が設定される。設備制御プロセッサ２０は、状態情報をシミュレータ１０へ送信することで空調設備の状態値を合致させるようにしてもよい。以上の初期設定の終了後、試験者は設備制御プロセッサ２０の動作試験を開始する。

図６は、本実施の形態における設備制御プロセッサ２０のディスプレイに表示される空調設備の制御管理に用いる管理画面の一例を示した図である。試験者は、この制御管理画面から、例えばいずれかの室内機７の運転を開始したり、設定温度を変更したりするなど空調設備の状態を変更しながら試験を行う。試験者により空調設備の状態を変更する操作が行われると、制御管理部２１は、その操作に応じて状態の変更指示をシミュレータ１０へ送信する。

シミュレータ１０における動作試験処理部１１は、設備制御プロセッサ２０からの変更指示に応じて、状態情報記憶部１６にて管理している当該空調設備の状態情報を変更する。そして、その変更が正常に終了すると、変更処理が正常終了した旨を設備制御プロセッサ２０へ送信する。

設備制御プロセッサ２０は、シミュレータ１０から正常終了の旨の通知を受けると、状態情報記憶部２６にて管理している当該空調設備の状態情報を更新する。これにより、表示内容と保持しておく情報を一致させる。

図７は、本実施の形態におけるシミュレータ１０のディスプレイ３７に表示されるシミュレータ画面の一例を示した図である。シミュレータ１０における状態情報の変更が正常に実施されたかどうかは、その状態情報をシミュレータ画面に表示させることによって視認可能となる。例えば、室内機７への設定温度は、設備制御プロセッサ２０からの指示だけでなく、居住者によるリモコン操作によっても変更可能である。この場合、シミュレータ画面からリモコン操作によって室内機７に対して設定温度が変更されたとすると、その変更後の設定温度によって、状態情報記憶部１６にて管理している当該室内機７の状態情報を更新すると共にリモコン操作によって設定温度の変更がされたことを、その旨と共に変更後の設定温度若しくは直前の設定温度との差分値を含む温度データを設備制御プロセッサ２０へ送信する。

設備制御プロセッサ２０は、設定温度の変更の旨及び温度データをシミュレータ１０から受信すると、状態情報記憶部２６にて管理している当該室内機７の設定温度を変更する。また、この設定温度の変更は、管理画面に表示させることによって視認可能となる。

更に、動作試験では、ビル側（シミュレータ１０）で水漏れなどの異常を仮想的に発生させることも可能である。設備制御プロセッサ２０は、シミュレータ１０から異常発生の旨及びその発生した異常の内容を示すエラー情報を受信すると、状態情報記憶部２６にて管理している当該空調設備の状態情報を変更したり、図示しないエラーログに記録したりする。この異常検出は、管理画面に表示させることによって視認可能となる。このように、異常を仮想的に発生させることで異常時における動作試験を行う。

ところで、本実施の形態では、シミュレータ１０と設備制御プロセッサ２０との間のデータ通信は、ＸＭＬ通信を用いて行われる。「ＸＭＬ通信」というのは、コンピュータ間でＸＭＬ電文によってデータ通信を行うことをいう。ＸＭＬとは、ＳＧＭＬ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）規格に準拠したマークアップ言語であり、プログラムからデータが扱いやすいことを特徴の１つとしている。従って、緊急停止モードなどの管理項目の動作試験も可能となる。ＸＭＬ通信により授受された内容は、通信ログ表示領域６１にて確認できる。また、ＸＭＬ表示ボタン６２を選択すると，その内容をＸＭＬにて表示させることができる。

シミュレーションの実行中に何らかの不具合が発生したとする。この原因としては種々考えられるが、本実施の形態においては、既設の空調集中コントローラ４から取得した構成情報を用いるようにしたので、構成情報の設定に誤りのないことは明らかである。つまり、構成情報の設定を不具合の発生原因から外すことができるので、不具合発生の原因究明の効率化につながる。

以上説明したシミュレーションでは、既設の空調集中コントローラ４から構成情報を取得し、その構成情報をそのまま設備制御プロセッサ２０に提供することを特徴としている。従って、ビルに空調設備を新設する場合には上記方法をそのまま適用することはできない。ただ、ビルに設置する空調設備は、ビル自体は異なっても、ビルの規模やレイアウトが同一又は類似すれば、あるいはビルのオーナーが同じであれば、類似してくると考えられる。つまり、既存の構成情報をそのまま利用できないとしても、一部を変更することで流用できるのであれば、効率的である。

そこで、本実施の形態においては、構成情報記憶部１６に登録されている既存の構成情報の編集機能を有する編集処理部１５を設け、類似している構成情報の一部を変更することによって設備制御プロセッサ２０に設定する構成情報を作成できるようにした。上記説明した方法と異なり、人手を介することから設定ミスが発生する可能性が生じてくるが、何もない状態から構成情報を作成する場合に比して設定する項目が少なくなるため誤りのない構成情報を作成しやすくなる。

なお、構成情報記憶部１６に数多くの構成情報が蓄積されるようになった場合、シミュレーション対象の設備制御プロセッサ２０の動作制御対象とするビル設備の構成に類似した構成情報を探しやすくするために、検索機能を有する検索処理部（図示せず）をシミュレータ１０に設けるようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、空調設備の制御管理を行う設備制御プロセッサ２０の動作試験を行う場合を例にして説明したが、これに限定する必要はなく、シミュレータ１０は、例えば照明等他の設備の制御管理を行う設備制御プロセッサの動作試験にも提供可能である。

１ 設備管理サーバ、２ 監視ＰＣ、４ 空調集中コントローラ、５，８ ネットワーク、６ 室外機、７ 室内機、１０ シミュレータ、１１ 動作試験処理部、１２，２２ 構成情報取得部、１３ 構成情報提供部、１４ 通信処理部、１５ 編集処理部、１６，２４ 構成情報記憶部、１７，２５ 状態情報記憶部、２０ 設備制御プロセッサ、２１ 制御管理部、３１ ＣＰＵ、３２ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３４ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、３５ マウス、３６ キーボード、３７ ディスプレイ、３８ 入出力コントローラ、３９ 通信インタフェース（ＩＦ）、４０ 内部バス、１１１，２１１ ユーザインタフェース（ＵＩ）部、１１２，２１２ 状態情報更新部。

Claims (3)

1. 施設に設置される設備の動作を制御する空調集中コントローラに代わって前記設備を制御管理する設備管理装置を接続し、前記設備管理装置の動作試験に用いるシミュレーション装置において、
   既設の前記空調集中コントローラに接続された後、前記空調集中コントローラから既設の前記設備の接続関係を含む構成情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された構成情報を記憶する記憶手段と、
   前記空調集中コントローラとは別の場所に設置されている前記設備管理装置に接続された後、前記設備管理装置の動作試験を開始する前に、前記構成情報を前記設備管理装置へ送信する送信手段と、
   を有することを特徴とするシミュレーション装置。
2. 前記記憶手段に記憶されている構成情報を編集する編集処理手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
3. 施設に設置される設備の動作を制御する空調集中コントローラに代わって前記設備を制御管理する設備管理装置を接続し、前記設備管理装置の動作試験を行うシミュレーション装置に搭載されるコンピュータを、
   既設の前記空調集中コントローラに接続された後、前記空調集中コントローラから既設の前記設備の接続関係を含む構成情報を取得する取得手段、
   前記取得手段により取得された構成情報を記憶する記憶手段、
   前記空調集中コントローラとは別の場所に設置されている前記設備管理装置に接続された後、前記設備管理装置の動作試験を開始する前に、前記構成情報を前記設備管理装置へ送信する送信手段、
   として機能させるためのプログラム。

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