JP2008180432A - 集中制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの消費電力を監視して、アクチュエータの運転を制限する制御を行う集中制御装置が、動作不能となった場合においても、アクチュエータの消費電力が目標デマンド値を超過することを防止することができる集中制御システムを提供する。
【解決手段】運転操作手段２１を有する複数のアクチュエータである空気調和機２と、集中制御装置３とを備え、集中制御装置３は、空気調和機２の消費電力を監視する消費電力監視手段３１と、前記消費電力が目標デマンド値を超過することが予測される場合に空気調和機２の運転を制限するデマンド監視手段３２とを有し、さらに、前記通信データを監視し、所定時間内に集中制御装置の送信データが検出されない場合に異常信号を出力する異常監視手段４１と、前記異常信号を検出して空気調和機２へ強制停止制御信号を送信する強制制御手段４２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本願発明は、複数のアクチュエータの消費電力を監視して、当該消費電力が目標デマンド値を超過することが予測される場合に、複数のアクチュエータの運転を制限し、消費電力の目標デマンド値の超過を防止する集中制御システムに関するものである。

従来から、複数のアクチュエータの遠隔制御管理を集中して行う集中制御システムとして特許文献１に示されている発明が知られている。この従来の集中制御システムは、図５に示すように、中央制御装置１００と複数のリモートコントローラ２００と複数のアクチュエータである空気調和機３００とが通信線１０で接続されることで構成されている。空気調和機３００は、中央制御装置１００によって稼動状態が監視されており、中央制御装置１００及びリモートコントローラ２００によって遠隔制御管理することができる。この集中制御システムにおいて、中央制御装置１００が故障などで動作不能となった場合、空気調和機３００に対してはリモートコントローラ２００より制御することが可能である。
特開平０４−２６３７３５号公報

上記従来例である集中制御システムにおいては、中央制御装置１００によって空気調和機３００の消費電力を監視し、目標デマンド値を超過しないように空気調和機３００の運転を制限する制御が可能である。また、空気調和機３００の運転を制限する必要がある場合に、中央制御装置１００は、通信線１０を介してリモートコントローラ２００による空気調和機３００の遠隔操作を禁止することもできる。しかし、中央監視装置１００が故障などによって動作不能となった場合、空気調和機３００は、リモートコントローラ２００によって自由に制御することが可能となる。よって、消費電力の値に関わらず、空気調和機３００は、オペレータによるリモートコントローラ２００の操作によって自由に運転ができる。このことより、空気調和機３００の運転を制限することによる消費電力の制御ができなくなり、消費電力が目標デマンド値を超過してしまうという問題があった。

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その目的は、アクチュエータの消費電力を監視して、アクチュエータの運転を制限する制御を行う集中制御装置が、故障などによって動作不能となった場合においても、アクチュエータの消費電力が目標デマンド値を超過することを防止することができる集中制御システムを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、運転操作を行う運転操作手段を有する複数のアクチュエータと、アクチュエータと通信接続する集中制御装置とを備え、集中制御装置は、アクチュエータの消費電力を監視する消費電力監視手段と、前記消費電力が予め設定されている目標デマンド値を超過することが予測される場合にアクチュエータの運転を制限する通信データを出力するデマンド監視手段とを有しており、さらに、集中制御装置と通信接続され、集中制御装置の送信データを監視し、所定時間内に前記送信データが検出されない場合に異常信号を出力する異常監視手段と、前記異常信号を検出してアクチュエータへ強制停止制御信号を送信する強制制御手段とを備えたことを特徴としている。

本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の集中制御システムにおいて、前記強制停止制御信号の送信を停止する運転許可設定手段を備えたことを特徴としている。

本願請求項３記載の発明では、上記請求項２記載の集中制御システムにおいて、前記強制停止制御信号の送信を停止するかしないかをアクチュエータごとに設定する機器設定手段を備えたことを特徴としている。

本願請求項４記載の発明では、上記請求項１乃至３いずれか一項に記載の集中制御システムにおいて、前記異常信号を検出して警告を通知する警告通知手段を備えたことを特徴としている。

本願請求項５記載の発明では、上記請求項１乃至４いずれか一項に記載の集中制御システムにおいて、異常監視手段と強制制御手段へ電源を供給する電源供給手段を備え、前記電源供給手段は、商用電源が停止した場合に、他の補助電源を異常監視手段と強制制御手段へ供給するものであることを特徴としている。

本願請求項６記載の発明では、上記請求項１乃至５いずれか一項に記載の集中制御システムにおいて、アクチュエータは空気調和機であることを特徴としている。

本願請求項１記載の発明の集中制御システムにおいては、集中制御装置より出力される送信データを監視し、所定時間内に前記送信データが検出されない場合に異常信号を出力する異常監視手段を有することによって、集中制御装置の故障などによる動作不能を検知することができる。さらに、前記異常信号を検出してアクチュエータへ強制停止制御信号を送信する強制制御手段を備えたことによって、集中制御装置が故障などによって動作不能となった場合に、アクチュエータの運転を強制停止することができる。このことによって、集中制御装置が動作不能であっても、アクチュエータの運転操作手段によってアクチュエータが運転されることを防ぐことができ、アクチュエータの消費電力が目標デマンド値を超過することを防止することができる。

本願請求項２記載の発明の集中制御システムにおいては、特に、強制停止制御信号の送信を停止する運転許可設定手段を備えたことによって、強制停止信号を発信するか発信しないかを選択することができる。このことによって、アクチュエータが継続して運転する必要がある場合や、運転操作手段によってアクチュエータを自由に制御する必要がある場合には、強制停止信号をアクチュエータへ送信しないようにすることができる。

本願請求項３記載の発明の集中制御システムにおいては、特に、強制停止制御信号の送信を停止するかしないかをアクチュエータごとに設定する機能を有する機器設定手段を備えたことによって、継続して運転する必要があるアクチュエータや、運転操作手段によって自由に制御する必要があるアクチュエータを特定して、強制停止信号をアクチュエータへ送信しないようにすることができる。このことによって、全てのアクチュエータを一律に停止することなく、運転を行う必要があるアクチュエータを運転可能なものとすることができるので、多様なシステム制御要求に対応した非常に自由度の高い集中制御システムを提供することができる。

本願請求項４記載の発明の集中制御システムにおいては、特に、異常監視手段から出力された異常信号を検出して警告通知を発信する警告通知手段を備えたことによって、集中制御装置の異常を早期に発見することができる。

本願請求項５記載の発明の集中制御システムにおいては、特に、異常監視手段と強制制御手段とへ電源を供給している商用電源が停止した場合に、異常監視手段と強制制御手段とへ電源を供給する電源供給手段を備えたことによって、異常監視手段と強制制御手段とは、停電が発生した場合においても継続して正常に動作することができる。このことによって、常に集中制御装置の動作不能を検知することができる。

本願請求項６記載の発明の集中制御システムにおいては、特に、消費電力の大きい空気調和機を強制停止することができるので、消費電力を効率よく低減させて目標デマンド値を超過することを防止することができる。

図１〜図３は、本願発明の第１の実施形態である集中制御システムを示している。図１及び図２に示すように、集中制御システム１は、運転操作を行う運転操作手段２１を有する複数のアクチュエータである空気調和機２と、空気調和機２と通信接続する集中制御装置３とを備えている。集中制御装置３は、空気調和機２の消費電力を監視する消費電力監視手段３１と、前記消費電力が予め設定されている目標デマンド値を超過することが予測される場合に空気調和機２の運転を制限する通信データを出力するデマンド監視手段３２とを有している。

さらに、集中制御システム１は、集中制御装置３と通信接続され、集中制御装置３の送信データを監視し、所定時間内に前記送信データが検出されない場合に異常信号を出力する異常監視手段４１と、前記異常信号を検出して空気調和機２へ強制停止制御信号を送信する強制制御手段４２とを備えている。また、集中制御システム１は、異常監視手段４１と強制制御手段４２へ電源を供給する電源供給手段５１を備え、前記電源供給手段５１は、商用電源が停止した場合に、他の補助電源を異常監視手段４１と強制制御手段４２へ供給するものである。また、集中制御システム１は、前記異常信号を検出して警告通知を発信する警告通知手段４３を備えている。

ここで、本実施形態では、アクチュエータ２に空気調和機を用いた場合を例に説明するものであるが、これに限定されるものではなく、消費電力を管理する必要のある他の動力機器であってもよい。

以下、この実施形態の集中制御システム１をより具体的詳細に説明する。図１に示すように、集中制御システム１は、複数のアクチュエータである空気調和機２を通信線１０を介して集中制御装置３に通信接続して空気調和機２の運転状況や消費電力などの運転状況の集中管理を行うことができるシステムである。さらに、集中制御システム１には、監視装置４が通信線１０を介して空気調和機２及び集中制御装置３に通信接続され、監視装置４には電源供給手段５１を有する電源装置５が接続されている。図２に示すように、空気調和機２は、運転操作手段２１と通信手段２２を有し、集中制御装置３は、消費電力監視手段３１とデマンド監視手段３２と目標デマンド値記憶手段３３と通信手段３４とを有し、監視装置４は、異常監視手段４１と強制制御手段４２と警告通知手段４３とを有するものである。

空気調和機２は、例えばビル内の空調対象空間の環境を制御するものであって、温度や湿度などを制御することができるアクチュエータである。温度制御については、例えば、温風や冷風を空調対象空間に吹き出すことによって行うことができ、また湿度制御については、例えば、加湿された空気を空調対象空間に吹き出すことによって行うことができる。また、空気調和機２は、オペレータによる運転停止操作、温度設定操作、湿度設定操作などができる運転操作手段２１を有するものである。運転操作手段２１は、例えば複数のスイッチと液晶画面で構成される操作部で構成されるものである。また、空気調和機２は、通信線１０を介して、集中制御装置３や監視装置４と通信接続することができる通信手段２２を有している。なお、本実施形態で示した例では、運転操作手段２１は、空気調和機２と一体に構成されているものを示したが、運転操作手段２１が独立した装置で構成され、通信線１０を介して空気調和機２と通信接続するもので、各種操作が可能なものであってもよい。なお、運転操作手段２１が独立した装置で構成されている場合の空気調和機２との接続については、通信線１０を介したものに限定されるものではなく、通信線１０以外の別の通信を行う配線を介しても、無線通信などを用いてもよい。

集中制御装置３は、複数の空気調和機２と通信線１０を介して通信接続され、各空気調和機２の遠隔管理を行うことができる。さらに、集中制御装置３は、通信手段３４を介し消費電力監視手段３１によって各空気調和機２の消費電力を取得することができる。ここで、各空気調和機２の消費電力は、例えば、集中制御装置３から定期的に各空気調和機２へ消費電力の値を返信することを要求する送信データを送信することや、空気調和機２の消費電力を測定する別に設けられた電力計測器（図示せず）へ消費電力の値を返信することを要求する送信データを送信することなどにより取得することができる。なお、消費電力の値は、各空気調和機２や電力計測器（図示せず）から一方的に集中制御装置３へ送信されるものであってもよい。

取得された各空気調和機２の消費電力は、予め目標デマンド値記憶手段３３に記憶されている目標デマンド値と、デマンド監視手段３２によって比較される。ここで、消費電力を監視している他の設備機器等が存在する場合には、当該消費電力も含んだ総消費電力と目標デマンド値とを比較することもできる。この比較結果より、消費電力が一定時間後に目標デマンド値を超過することが予測される場合には、集中制御装置３のデマンド監視手段３２より空気調和機２に対して強制停止制御信号が送信されて空気調和機２が停止する。さらに、オペレータによる自由な運転を防止するために、強制停止制御信号は、運転操作手段２１による空気調和機２の運転操作を禁止する命令も含まれるものである。

ここで、消費電力が一定時間後に目標デマンド値を超過するか否かを予測する動作について説明する。消費電力監視手段３１は、空気調和機２が消費している消費電力を一定周期（例えば１分周期）に受信する。さらに、デマンド監視手段３２は、この受信した消費電力より一定時間（例えば３０分）の間の消費電力の積算値を予測し、この予測した消費電力の積算値と、目標デマンド値記憶手段３３より受信する一定時間の間に対して設定された目標デマンドとを比較する。このことによって、消費電力が一定時間後に目標デマンド値を超過するか否かを予測することができる。

監視装置４は、複数の空気調和機２及び集中制御装置３と通信線１０を介して通信手段４４によって接続されている。さらに、異常監視手段４１及び強制制御手段４２によって集中制御装置３の動作不能を検知して空気調和機２を強制停止制御し、警告通知手段４３によって集中制御装置３の動作不能が通知される。

本実施形態で示した例では、異常監視手段４１、強制制御手段４２及び警告通知手段４３は、監視装置４である一つの装置に備えられているが、異常監視手段４１、強制制御手段４２及び警告通知手段４３がそれぞれ別々の装置に備えられていてもよい。この場合には、それぞれの装置が通信線１０を介して通信接続されて互いの情報を通信によって共有することとなる。また、警告通知手段４３は、液晶画面などに警告内容を表示することによって警告通知を行うことができる。また、警告通知手段４３は、音声やＬＥＤなどの照明器具の点灯などによって警告通知するものであってもよい。

次に本実施形態の集中制御システムの動作について説明する。異常監視手段４１は、集中制御装置３から空気調和機２に消費電力の値の送信や種々のデータの送信を要求するために定期的に送信されている送信データをモニタするものである。図３に示すように、ステップＳ１１において、異常監視手段４１が所定時間内に集中制御装置３から送信データが送信されているか否かを判断する。ここで、所定時間は、集中制御装置３が各空気調和機２に対して行う集中管理のために収集するデータの種類や数によって予め設定されるものであり、変更も可能なものである。集中制御装置３から送信データが送信されている場合、集中制御装置３は、正常に動作しているので、ステップＳ１５において、デマンド監視手段３２が消費電力と目標デマンド値の比較を行い、空気調和機２を停止するか否かを決定する制御を行う。消費電力が目標デマンド値を超過することが予測される場合には、ステップＳ１６において、集中制御装置３のデマンド監視手段３２より空気調和機２に対して強制停止制御信号が送信される。消費電力が目標デマンド値を超過することが予測されない場合には、ステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１１において、異常監視手段４１によって集中制御装置３から送信データが所定時間内に送信されていないと判断された場合、ステップＳ１２において、異常監視手段４１は異常信号を強制制御手段４２に対して出力する。強制制御手段４２は、異常信号を受信した場合には、ステップＳ１３において、空気調和機２に対して強制停止制御信号を送信する。この強制停止制御信号は、オペレータによる自由な運転を防止するために、運転操作手段２１による空気調和機２の運転操作を禁止する命令も含まれるものである。

さらに、ステップＳ１２において、異常監視手段４１は異常信号を警告通知手段４３へも送信し、異常信号を検知した警告通知手段４３は、集中制御装置３が動作不能であることをオペレータに通知する。

また、監視装置４は、電源装置５によって電源供給されている。電源装置５は、商用電源と蓄電池や自家発電装置などと接続されており、通常は商用電源から供給されている電源を監視装置４へ供給している。電源供給手段５１によって、商用電源の供給状態を監視し、商用電源の供給が停止した場合には、蓄電池や自家発電装置などから供給される電源を監視装置４へ供給するように切り替えを行い、常に安定して監視装置４へ電源供給することができる。

したがって、集中制御装置３より出力される送信データを監視し、所定時間内に前記送信データが検出されない場合に異常信号を出力する異常監視手段４１を有することによって、集中制御装置３の故障などによる動作不能を検知することができる。さらに、前記異常信号を検出して空気調和機２へ強制停止制御信号を送信する強制制御手段４２を備えたことによって、集中制御装置３が故障などによって動作不能となった場合に、空気調和機２の運転を強制停止することができる。このことによって、集中制御装置３が動作不能であっても、空気調和機２の運転操作手段２１によって空気調和機２が運転されることを防ぐことができ、空気調和機２の消費電力が目標デマンド値を超過することを防止することができる。

また、異常監視手段４１から出力された異常信号を検出して警告通知を発信する警告通知手段４３を備えたことによって、集中制御装置３の異常を早期に発見することができる。

また、異常監視手段４１と強制制御手段４２とへ電源を供給している商用電源が停止した場合に、異常監視手段４１と強制制御手段４２とへ電源を供給する電源供給手段５１を備えたことによって、異常監視手段４１と強制制御手段４２とは、停電が発生した場合においても継続して正常に動作することができる。このことによって、常に集中制御装置３の動作不能を検知することができる。

また、消費電力の大きい空気調和機を強制停止することができるので、消費電力を効率よく低減させて目標デマンド値を超過することを防止することができる。

図４は、本願発明の第２の実施形態である集中制御システムを示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

図４に示すように、監視装置４には、運転許可設定手段４５と機器設定手段４６とが備えられている。異常監視手段４１によって集中制御装置３から送信データが送信されていないと判断され、強制制御手段４２が空気調和機２に対して強制停止制御信号を送信する場合、運転許可設定手段４５は、強制制御手段４２に対して強制停止制御信号の送信を停止するように命令するものである。強制制御手段４２は、運転許可設定手段４５より強制停止制御信号の送信を停止する命令を受信した場合、空気調和機２に対する強制停止制御信号の送信を停止する。この場合、警告通知手段４３は、集中制御装置３が動作不能であることを通知し、併せて空気調和機２に対しては運転許可がされている状態であることを表示することができる。このことによって、オペレータに対して空気調和機２は集中制御装置３によって管理されていない状態であるが、運転は許可されていることを通知することができる。

機器設定手段４６は、集中制御装置３が動作不能の状態である場合に、複数ある空気調和機２に対して、強制停止制御信号を送信する必要がある空気調和機２と不要である空気調和機２とを選択設定する機能を有するものである。運転許可設定手段４５へ空気調和機２の機器名称と強制停止制御信号の送信の必要有無を通知する。強制制御手段４２には、空気調和機２の機器名称と通信用アドレスが管理されており、運転許可設定手段４５より空気調和機２ごとの運転許可の命令を受け取ることができる。このことによって、強制制御手段４２は、集中制御装置３が動作不能の状態となり、異常監視手段４１より異常信号を受信した場合、運転許可の命令を受けていない空気調和機２に対してのみ強制停止制御信号を送信することができる。

したがって、強制停止制御信号の送信を停止する運転許可設定手段４５を備えたことによって、強制停止信号を発信するか発信しないかを選択することができる。このことによって、空気調和機２が継続して運転する必要がある場合や、運転操作手段２１によって空気調和機２を自由に制御する必要がある場合には、強制停止信号を空気調和機２へ送信しないようにすることができる。

また、強制停止制御信号の送信の停止を空気調和機２ごとに設定する機能を有する機器設定手段４６を備えたことによって、継続して運転する必要がある空気調和機２や、運転操作手段２１によって自由に制御する必要がある空気調和機２を特定して、強制停止信号を空気調和機２へ送信しないようにすることができる。このことによって、全ての空気調和機２を一律に停止することなく、運転を行う必要がある空気調和機２を運転可能なものとすることができるので、多様なシステム制御要求に対応した非常に自由度の高い集中制御システムを提供することができる。

本願発明の第１の実施形態である集中制御システムのシステム構成図である。 本願発明の第１の実施形態である集中制御システムの構成を示すブロック構成図である。 同集中制御システムにおけるアクチュエータへの強制停止制御例を示すフローチャートである。 本願発明の第２の実施形態である集中制御システムの構成を示すブロック構成図である。 従来例である集中制御システムの構成を示すシステム構成図である。

符号の説明

１ 集中制御システム
２ 空気調和機
２１ 運転操作手段
３ 集中制御装置
３１ 消費電力監視手段
３２ デマンド監視手段
４ 監視装置
４１ 異常監視手段
４２ 強制制御手段
４３ 警告通知手段
４５ 運転許可設定手段
４６ 機器設定手段
５ 電源装置
５１ 電源供給手段

Claims (6)

1. 運転操作を行う運転操作手段を有する複数のアクチュエータと、アクチュエータと通信接続する集中制御装置とを備え、集中制御装置は、アクチュエータの消費電力を監視する消費電力監視手段と、前記消費電力が予め設定されている目標デマンド値を超過することが予測される場合にアクチュエータの運転を制限する通信データを出力するデマンド監視手段とを有しており、さらに、集中制御装置と通信接続され、集中制御装置の送信データを監視し、所定時間内に前記送信データが検出されない場合に異常信号を出力する異常監視手段と、前記異常信号を検出してアクチュエータへ強制停止制御信号を送信する強制制御手段とを備えたことを特徴とする集中制御システム。
2. 前記強制停止制御信号の送信を停止する運転許可設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の集中制御システム。
3. 前記強制停止制御信号の送信を停止するかしないかをアクチュエータごとに設定する機器設定手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の集中制御システム。
4. 前記異常信号を検出して警告を通知する警告通知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の集中制御システム。
5. 異常監視手段と強制制御手段へ電源を供給する電源供給手段を備え、前記電源供給手段は、商用電源が停止した場合に、他の補助電源を異常監視手段と強制制御手段へ供給するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の集中制御システム。
6. アクチュエータは空気調和機であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の集中制御システム。

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