JP2011010436A - Energy-saving monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散した複数エリアに設置されている各種負荷の使用電力量等を省エネの観点から監視することで、省エネ診断や、省エネ対策等に貢献することができる省エネ監視システムに関するものである。 The present invention relates to an energy saving monitoring system that can contribute to energy saving diagnosis, energy saving measures, and the like by monitoring the amount of power used in various loads installed in a plurality of dispersed areas from the viewpoint of energy saving. .
近年、工場のみならず、一般家庭においても、電力を無駄に使用しないで電力節約するなど、省エネ化が進んできている。例えば、工場では作業者の昼間の休憩時間帯で一斉に工場内照明灯の消灯等、各種省エネ化が実施されている。このような省エネ状況のもとでは、現在の使用電力量等を監視(モニタ)することは省エネ対策の基本である。また、エネルギーの使用の合理化に関する法律で、いわゆる省エネ法も設定されている。こうした中、電力需要家側では、きめ細かい使用電力量を容易に監視することができるシステムの実現が望まれている。このシステムの一例として、例えば工場内各所における多種多様な負荷の単位時間あたりの使用電力量の監視のため、機器接続のコンセント毎に検出器を設け、LAN(ローカルエリアネットワーク)により使用電力量を一括監視するシステムも考えられている(特許文献1参照)。 In recent years, not only in factories but also in general households, energy saving has been promoted such as saving power without wasting power. For example, in a factory, various energy savings such as turning off lights in the factory all at once during the daytime breaks of workers are implemented. Under such an energy saving situation, monitoring the current power consumption and the like is a basic energy saving measure. In addition, a so-called energy conservation law has been established as a law concerning the rational use of energy. Under such circumstances, on the electric power consumer side, it is desired to realize a system that can easily monitor a detailed amount of electric power used. As an example of this system, for example, in order to monitor the amount of power used per unit time for various loads in various places in the factory, a detector is provided for each outlet connected to the device, and the amount of power used is determined by a LAN (local area network). A system for batch monitoring is also considered (see Patent Document 1).
この特許文献1のシステムでは、個々の機器(スレーブ)側プラグが接続のコンセントにターミナルを内蔵させ、各ターミナルとコントローラ(マスター)との間の商用電源線を信号線としてこの信号線を介して電力使用に関するデータ通信し、コントローラではそのコントローラ画面上に当該機器における使用電力量を監視し、一定使用電力量を超過しないよう警告表示ないし警告発声ができるようになっている。 In the system of this patent document 1, each device (slave) side plug has a terminal built in a connection outlet, and a commercial power line between each terminal and the controller (master) is used as a signal line via this signal line. Data communication regarding power usage is performed, and the controller monitors the amount of power used in the device on the controller screen, and can display a warning or a warning so as not to exceed a certain amount of power used.
例えばこの特許文献1では、通信データ中にIDを載せることで各機器を識別して各機器での使用電力量および機器全体の使用電力量を時間毎の推移を画面表示するなどし、その使用電力量が電力会社との電力使用契約で認められる最大使用電力量に近づくと、残り使用可能電力量を表示したり、あるいは音声警告することができるようにした技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, each device is identified by placing an ID in the communication data, and the amount of power used by each device and the amount of power used by the device as a whole are displayed on the screen. There has been disclosed a technique in which when the amount of electric power approaches the maximum amount of electric power that is permitted in a power usage contract with an electric power company, the remaining usable electric energy can be displayed or a voice warning can be given.
しかしながら、上記特許文献1のシステムでは、ターミナル内蔵コンセントは、各機器ごと、すなわち、照明、電子レンジ、冷蔵庫、エアコン、などの各機器ごとに定まっている。つまり、従来のシステムでは、プラグとコンセントとの間に一義的な個別関係が必要であり、省エネ監視を行ううえで難しい面があった。 However, in the system of Patent Document 1, the terminal built-in outlet is determined for each device, that is, for each device such as a lighting, a microwave oven, a refrigerator, and an air conditioner. In other words, the conventional system requires a unique individual relationship between the plug and the outlet, which is difficult to perform energy saving monitoring.
したがって、本発明により解決すべき課題は、プラグとコンセントとの上記した関係に制約されずに、省エネ監視を容易かつ効率的に実施可能とすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to enable easy and efficient energy saving monitoring without being restricted by the above-described relationship between the plug and the outlet.
本発明による省エネ監視システムは、省エネ監視される負荷側と、この負荷側の省エネ状態を監視する省エネ監視側とを有し、負荷側では、負荷に接続されるプラグと、このプラグが差し込まれる複数のプラグ差込口を有する電源タップと、を備え、上記プラグは、負荷データが書き込まれるICタグを内蔵し、上記電源タップは、上記各プラグ差込口に対応して、ICタグと通信して負荷データを得るICタグリーダーと、プラグ差込口に差し込まれたプラグへ供給する電流を検出する電流検出手段とを具備すると共に、上記ICタグとICタグリーダーとの通信データと、上記電流検出手段からの電流検出データと、を処理して上記省エネ監視側へ送信するプログラマブルコントローラ部、を備え、上記省エネ監視側は、上記プログラマブルコントローラ部との通信により得る上記データに基づいて負荷個々あるいは負荷全体での省エネ状況を視覚表示ないしは音声報知により監視するようになっている、ことを特徴とするものである。 The energy saving monitoring system according to the present invention has a load side to be monitored for energy saving and an energy saving monitoring side for monitoring the energy saving state of this load side. On the load side, a plug connected to the load and this plug is inserted. A power strip having a plurality of plug insertion ports, wherein the plug incorporates an IC tag into which load data is written, and the power strip communicates with the IC tag corresponding to each plug insertion port. An IC tag reader for obtaining load data, current detection means for detecting a current supplied to the plug inserted into the plug insertion port, communication data between the IC tag and the IC tag reader, A programmable controller unit that processes current detection data from the current detection means and transmits the processed current detection data to the energy saving monitoring side, and the energy saving monitoring side includes the programmer Based on the data obtained by the communication with the Le controller unit is designed to monitor the visual display or sound reporting the energy saving status in the entire load individual or the load, and is characterized in that.
本発明では、従来システムとは異なって、電源タップのプラグ差込口とプラグとは、負荷ごとに定まった一義的関係にはなく、どのプラグ差込口にどのプラグが差し込み接続されても、そのプラグ対応の負荷の電力使用量を視覚的ないしは音声により監視することができる。 In the present invention, unlike the conventional system, the plug outlet of the power strip and the plug are not in an unambiguous relationship determined for each load, and no matter which plug is inserted and connected to which plug outlet, The power usage of the plug-compatible load can be monitored visually or by voice.
好ましくは、上記省エネ状況をコンピュータ画面上に表示する。 Preferably, the energy saving status is displayed on a computer screen.
好ましくは、上記負荷側の電源タップと、省エネ監視用コンピュータとを電力線搬送通信可能とすることである。 Preferably, the load-side power tap and the energy-saving monitoring computer are capable of power line communication.
好ましくは、上記電源タップと省エネ監視用コンピュータそれぞれのプラグを壁コンセントに接続すると共に、壁コンセント間の電力線を介して、電力線搬送通信することである。 Preferably, the power tap and each plug of the energy saving monitoring computer are connected to a wall outlet, and power line carrier communication is performed via a power line between the wall outlets.
本発明によれば、負荷側のプラグとコンセントとの一義的な個別関係はなく、いかなる種類のプラグがコンセントに接続されても、負荷での電力使用量とか全負荷での電力使用量を監視することで省エネをより容易に実施し、効率的に促進することができる。 According to the present invention, there is no unambiguous individual relationship between the plug on the load side and the outlet, and regardless of what kind of plug is connected to the outlet, the power consumption at the load or the power consumption at the full load is monitored. By doing so, energy saving can be implemented more easily and efficiently.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る省エネ監視システムを説明する。以下で説明する省エネ監視システムは本発明を限定するものではなんらなく、当該システムの一例を示す。図1を参照して省エネ監視システムの全体構成を概略説明する。図1で示す電源タップや機器側プラグは図解の都合で示すものであり、その設置数に限定されるものではない。負荷は具体的には電気ないし電子機器である。プラグを備えた機器、装置のすべてを含む。 Hereinafter, an energy saving monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The energy-saving monitoring system described below does not limit the present invention, and shows an example of the system. The overall configuration of the energy saving monitoring system will be schematically described with reference to FIG. The power strips and device-side plugs shown in FIG. 1 are shown for convenience of illustration, and are not limited to the number of installations. Specifically, the load is an electric or electronic device. Includes all equipment and devices with plugs.
図1において、1a−1dはそれぞれ機器プラグである。これら機器プラグ1a−1dそれぞれは電気機器3a−3dそれぞれのプラグである。これら電気機器3a−3dは、照明灯、エアコン、コンピュータ、等の各種機器であり、特に限定されない。5は、これら機器側プラグ1a−1dにより使用される電源タップである。この電源タップ5は、構成的には、タップ本体5aと、このタップ本体5aにコード接続されそのコード先端のプラグ5bとを含む。電源タップ5のタップ本体5aは、複数並列設置のプラグ差込口7a−7dを備える。プラグ5bは建屋内の壁コンセント6aに差込まれて使用される。
In FIG. 1, 1a-1d are device plugs. Each of these
壁コンセント6aは、壁内埋設の電力線8により、他の壁コンセント6bに接続されている。壁コンセント6bには、省エネ監視用コンピュータ10のプラグ10aが差し込まれて接続されている。省エネ監視用コンピュータ10は、コンピュータ画面10b、キーボード10c、およびマウス10dを備える。
The
各機器プラグ1a−1dにはICタグ9a−9dがそれぞれ個別に内蔵されている。ICタグ9a−9dは、それぞれ、各電気機器3a−3dの定格電圧および定格電流、等の機器データと共に、機器IDデータを記憶している。ICタグ9a−9dは電子タグ等の各種名称で呼ばれるが、実施の形態では名称に限定されず、例えば無線タグと称してもよい。ICタグ9a−9dは印刷や貼り付け等の適宜手段により各プラグ1a−1dに設けられている。ICタグ9a−9dは、図示を略するが、主に、機器データやIDデータ等を記憶しているICチップと、信号を送受信するタグアンテナとを、ペアにして構成されている。
以上の構成において、コンピュータ10は、壁コンセント6a,6b間の電力線8を介して、電源タップ5内のプログラマブルコントローラ部17と電力線搬送通信することにより、そのコンピュータ画面10b上で省エネ監視をすることができるようになっている。
In the above configuration, the
図2を参照して、電源タップ5の本体5aは、内部に、複数のICタグリーダー11a−11dと、複数の電流検出計13a−13dと、電源供給遮断用の複数のスイッチ15a−15dと、これらを制御するプログラマブルコントローラ部17と、を有する。
Referring to FIG. 2, the
ICタグリーダー11a−11dは、各プラグ差込口7a−7dに差し込んだプラグ1a−1dに内蔵のICタグ9a−9dと個別に通信してICタグ9a−9dに書き込まれているデータをそれぞれ読み取ってプログラマブルコントローラ部17に出力する。例えばこのデータは機器側プラグ1a−1dに対応する機器3a−3dの種類等のデータである。
The
プログラマブルコントローラ部17は、ICタグリーダー11a−11dでの受信出力からプラグ差込口11a−11dに接続される機器3a−3dの各種データを得ると共に、電流検出計13a−13dの検出出力から機器3a−3dに流れる電流を演算し、後述するように、スイッチ15a−15dのON/OFFを行って機器3a−3dへの電流供給を制御する。
The
なお、プラグ1a−1dに内蔵してあるICタグ9a−9dには、ICタグリーダー11a−11dからの電波による電磁誘導により起電力が発生し、この起電力によって内部タグ回路が働き、ICタグリーダー11a−11dと通信し、機器3a−3dの種類等の機器データをICタグリーダー11a−11dに送信するようになっている。ICタグ9a−9dは実施の形態ではICタグリーダー11a−11d側から起電力を供給されるようになっているが、ICタグ9a−9d自体に電池等を内蔵することもできる。
In the
プログラマブルコントローラ部17は、主にCPUからなり、ICタグリーダー11a−11d出力によりプラグ差込口7a−7dにプラグ1a−1dが差し込まれているか否かを検出し、これに対応してスイッチ15a−15dを制御してプラグ差込口7a−7dへの電流供給路をON/OFF制御すると共に、省エネ監視用コンピュータ10と通信して、省エネに対応して、スイッチ15a−15dのON/OFFを制御する。
The
スイッチ15a−15dは、プラグ差込口7a−7dの一方の電力線19a−19dそれぞれに挿入されている。これら電力線19a−19dはプラグ5b側で共通に接続される。プラグ差込口7a−7dの他方の電力線21は共通に接続されている。プログラマブルコントローラ部17には電力線搬送通信のための電力線22が接続されている。
The
図3を参照してプログラマブルコントローラ部17を説明する。同図に示すように、プログラマブルコントローラ部17は、電流演算部17aと、スイッチ駆動部17bと、タグ通信部17cと、電力線通信モデム17dと、メモリ17eと、制御部17fとを有する。
The
電流演算部17aは、電流検出計13a−13dそれぞれの検出出力を演算して制御部17fにその演算結果を出力する。
The
スイッチ駆動部17bは制御部17fの駆動指令に応答してスイッチ15a−15dそれぞれを個別にON/OFF駆動する。
The
タグ通信部17cは、制御部17fの通信指令によりICタグリーダー11a−11dとの間でデータ入出力を行う。
The
電力線通信モデム17dは、電力線22上を伝送する電力線搬送信号(交流電力に機器との通信のための通信データと、プログラマブルコントローラ部17の制御動作に用いるプログラムデータとが重畳されている信号)から通信データを分離すると共に、この分離した通信データを制御部17fに出力する一方、制御部17fからの制御データを電力線搬送信号へと処理して電力線上を搬送することができるようになっている。
The power
メモリ17eは、制御部17fの動作処理プログラム格納用のメモリエリア、作業用のメモリエリア、その他のメモリエリアを有する。
The
図4を参照して省エネ監視用コンピュータ10を説明する。図4で示すように、省エネ監視用コンピュータ10は、本体内部に、電力線通信モデム10eと、中央制御部10fと、メモリ10gと、表示制御部10hと、操作入力受け付け部10iと、音声制御部10jと、スピーカ10kと、を備える。
The energy saving
電力線通信モデム10eは、プログラマブルコントローラ部17のそれと同様に、電力線上を伝送する電力線搬送信号を処理する。
The power
中央制御部10fは、メモリ10gに格納する省エネ監視プログラムに従い、電力線通信モデム10eで受信する各電源タップ5内のプログラマブルコントローラ部17からの通信データを処理し、表示制御部10hに表示制御指令を出力する。
The
表示制御部10hは、この表示制御指令に応答してコンピュータ画面10b上に省エネ監視画面を表示制御するようになっている。
The
操作入力受け付け部10iは、ユーザによりマウス10dやキーボード10c等の操作入力を処理して中央制御部10fに出力する。中央制御部10fは、操作入力受け付け部10i出力に応答して省エネ監視画面上の監視画像を表示制御する。
The operation
音声制御部10jは、中央制御部10fからの省エネ状況に対応した音声出力指令に応答して音声合成し、スピーカ10kを駆動するようになっている。音声制御部10jは、音声合成に必要なデータを内蔵しており、中央制御部10fからの音声出力指令に応じて、対応する音声合成データを生成し、この生成したデータによりスピーカ10kを駆動することができるようになっている。
The
上記した各電源タップ5は、それぞれのプラグ5bを介して、図5で示すように、各壁コンセント6aそれぞれに接続される。これにより、各電源タップ5それぞれは、壁内の電力線8を介して、他の壁コンセント6b側の省エネ監視用コンピュータ10に通信可能に接続される。
Each
省エネ監視用コンピュータ10は、各電源タップ5それぞれ内部のプログラマブルコントローラ部17との通信で、各電源タップ5に接続される各機器への時間ごとの供給電流のデータを得ると共に、それらデータを処理したうえで、そのコンピュータ画面10b上に、各機器ごと、ならびに、各機器全体の使用電力量、CO2量、等を演算して表示する。
The energy-saving
図6を参照して、工場内の省エネ監視システムを説明する。図6は工場20において電源タップ5、壁コンセント6aの配置状態を平面的に示す。工場20は、内部が、複数、この例では3つのエリア20a−20cとしている。各エリア20a−20cには複数の電源タップ5と、各電源タップ5が接続される複数の壁コンセント6aとがあり、これら壁コンセント6aは、図6では図示略の壁埋設電力線8により省エネ監視用コンピュータ10側の壁コンセント6bに接続される。この省エネ監視用コンピュータ10は、工場20内に設置し、工場20内の壁コンセント6bに接続してもよいし、工場20外に設置し、工場20外の壁コンセント6bに接続してもよい。
With reference to FIG. 6, the energy-saving monitoring system in a factory is demonstrated. FIG. 6 is a plan view showing an arrangement state of the
省エネ監視用コンピュータ10のコンピュータ画面10b上に表示される省エネ監視画面例を図7および図8を参照して説明する。
An example of the energy saving monitoring screen displayed on the
図7で示す省エネ監視画面21は、図6で示す工場20において例えば第1エリア20a内の多数の電源タップ5のうちの任意1つの電源タップ5に接続された第1ないし第4機器それぞれでの電流供給状態を表示する。
The energy saving
この電源タップ5のプラグ差込口7a−7dすべてに機器3a−3dそれぞれの機器側プラグ1a−1dが接続されているものとする。そして、第1機器3aへの供給電流は5A、第2機器3bへの供給電流は1A、第3機器3cへの供給電流は4A、第4機器3dへの供給電流は3Aである。こうした供給電流のデータは、電源タップ5に内蔵するプログラマブルコントローラ部17から省エネ監視用コンピュータ10に、上記電力線搬送通信により伝送される。
It is assumed that the device side plugs 1a to 1d of the
図7の省エネ監視画面21では、その画面上下方向の時間軸において、10:00までは第1機器3aおよび第4機器3dに電流が供給されているから、その時間帯での電源タップ5による機器への電流供給は、8Aである。
In the energy saving
10:00−12:00では、第2機器1bにのみ電流が供給されているから、その時間帯での電源タップ5による機器への電流供給は、1Aである。
Since the current is supplied only to the
12:00−13:00では、第1機器1a、第2機器1bに電流が供給されているから、その時間帯での電源タップ5による機器への電流供給は、6Aである。
Since the current is supplied to the
13:00−17:00では、第3機器1cにのみ電流が供給されているから、その時間帯での電源タップ5による機器への電流供給は、4Aである。
Since the current is supplied only to the third device 1c at 13: 00-17: 00, the current supply to the device by the
17:00以降では、第1機器1a、第4機器1dに電流が供給されているから、その時間帯での電源タップ5による機器への電流供給は、8Aである。
Since the current is supplied to the
そして、以上から第1ないし第4機器個々の電力使用量およびCO2生成量ならびに、当該電源タップでの総計電力使用量およびCO2生成量は画面下部に表示される。具体数値は図示を略している。 From the above, the power usage amount and CO 2 generation amount of each of the first to fourth devices, and the total power usage amount and CO 2 generation amount at the power tap are displayed at the bottom of the screen. Specific numerical values are not shown.
図7で示す省エネ監視画面21は、マウス操作により他の省エネ監視画面の表示に切り替えたり、工場全体の省エネ状態の監視画面の表示に切り替えたりすることができるようになっている。
The energy saving
例えば、図8は、図6の工場20と対応する省エネ監視画面23を示す。図8の省エネ監視画面23においては、工場20内の第1ないし第3エリア20a−20cそれぞれが平面的に示される。各エリア20a−20cでは電源タップ5と壁コンセント6aとが示されている。そして、各エリア20a−20c内で電源タップ5は、省エネ状態でないときは点滅発光ないしは赤色表示(図8ではボックス内をハッチングで示す)するなどしてそのことを警告表示し、省エネ状態のときは連続発光ないしは緑色表示(図8ではボックス内を白抜き表示)するなどして節電状態にあることを表示している。また、上記視覚的な表示に加えて、あるいはこの表示に代えて、ユーザの選択設定により、上記警告表示の状態を音声でユーザに知らせることができるようにしてもよい。
For example, FIG. 8 shows an energy saving
以上説明したように本実施の形態では、機器側では、機器側プラグ1a−1dにICタグ9a−9dを内蔵し、この機器側プラグ1a−1dが接続される電源タップ5には、ICタグリーダー11a−11d、電流検出計13a−13d、スイッチ15a−15d、およびプログラマブルコントローラ部17、を内蔵する。そして、省エネ監視用コンピュータ10側では、電源タップ5内のプログラマブルコントローラ部17から送信されるデータに基づいて機器個々あるいは機器全体の電力使用状況から省エネの監視を行うようにしたので、従来システムとは異なって、電源タップと機器側プラグとは、機器ごとに定まった一義的関係にはなく、電源タップ内のどのプラグ差込口に機器側プラグが差し込み接続されても、機器側プラグ対応の機器での電力使用量を監視することができ、使い勝手が向上する。
As described above, in the present embodiment, on the device side, the
1a−1d 機器側プラグ
9a−9d ICタグ
3a−3d 機器
5 電源タップ
7a−7d プラグ差込口
11a−11d ICタグリーダー
13a−13d 電流検出計
15a−15d スイッチ
17 プログラマブルコントローラ部
6a,6b 壁コンセント
10 省エネ監視用コンピュータ
10a プラグ
10b コンピュータ画面(省エネ監視画面)
10e 電力線通信モデム
10f 中央制御部
10h 表示制御部
10j 音声制御部
10k スピーカ
1a-1d Device side plug 9a-
10e Power
Claims (4)
負荷側では、負荷に接続されるプラグと、このプラグが差し込まれる複数のプラグ差込口を有する電源タップと、を備え、
上記プラグは、負荷データが書き込まれるICタグを内蔵し、
上記電源タップは、上記各プラグ差込口に対応して、ICタグと通信して負荷データを得るICタグリーダーと、プラグ差込口に差し込まれたプラグへ供給する電流を検出する電流検出手段とを具備すると共に、上記ICタグとICタグリーダーとの通信データと、上記電流検出手段からの電流検出データと、を処理して上記省エネ監視側へ送信するプログラマブルコントローラ部、を備え、
上記省エネ監視側は、上記プログラマブルコントローラ部との通信により得る上記データに基づいて負荷個々あるいは負荷全体での省エネ状況を視覚表示ないしは音声報知により監視するようになっている
ことを特徴とする省エネ監視システム。 It has a load side that is monitored for energy saving and an energy saving monitoring side that monitors the energy saving state of this load side,
The load side includes a plug connected to the load, and a power strip having a plurality of plug insertion holes into which the plug is inserted,
The plug contains an IC tag into which load data is written,
The power strip corresponds to each plug insertion port, an IC tag reader that obtains load data by communicating with an IC tag, and a current detection unit that detects a current supplied to the plug inserted into the plug insertion port And a programmable controller unit that processes communication data between the IC tag and the IC tag reader and current detection data from the current detection means and transmits the processed data to the energy saving monitoring side,
The energy saving monitoring side is configured to monitor the energy saving status of each load or the entire load by visual display or voice notification based on the data obtained by communication with the programmable controller unit. system.
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