CN116724475A - 消耗电力监视装置和程序 - Google Patents
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Abstract
即使不计测每个设备的消耗电力,也能够通知各设备的消耗电力的变化的可能性。节能辅助装置(10)具有:事件发生时刻提取部(12),其参照从设备管理装置(20)取得的基准期间和指定期间中包含的设备运行历史信息,在基准期间和对象期间内分别提取规定的事件的发生时刻;变化度计算部(13),其计算根据对象期间内的规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式相对于根据基准期间内的规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式的变化度;以及显示控制部(14),其向用户提示与变化度有关的信息。
Description
技术领域
本发明涉及消耗电力监视装置和程序,特别涉及消耗电力变化的检测。
背景技术
在办公楼中,有时参考本物件的过去的实绩(例如过去1年内的消耗电力、设备运行历史等)预测今后1年内的消耗电力,制定节能控制计划。但是,在存在设备的变更(例如设备的更新或运用模式的变更等针对设备的某些变更)时,可能产生设备的消耗电力、运行模式变化的可能性。因此,在未将这种变化反映到消耗电力的预测中时,有时无法高精度地制定节能控制计划。
因此,以往已提出如下技术:按照每个设备计测消耗电力的电流波形和电压波形,在通过估计从该计测值得到的电力中表现出与表示消耗电力的变动量的特征的电力消耗模式不一致的变化的情况下,对估计出的电力进行校正(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-102526号公报
专利文献2:日本特开2017-067427号公报
专利文献3:日本特开2016-058029号公报
专利文献4:日本特开2019-049404号公报
专利文献5:日本特开2017-097578号公报
专利文献6:日本特开2007-226415号公报
专利文献7:日本特开2014-017542号公报
专利文献8:国际公开第2017/090172号
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,当设备的运行模式变化时,设备的消耗电力也可能表现出变化。但是,在现有技术中,为了识别各设备的消耗电力的变化,以能够计测每个设备的消耗电力为前提,但是,花费该计测用的设备成本。
本发明的目的在于,即使不计测每个设备的消耗电力,也能够通知各设备的消耗电力的变化的可能性。
用于解决课题的手段
本发明的消耗电力监视装置具有:发生时刻提取单元,其通过参照设备运行历史信息,在成为用于对设备的消耗电力进行分析的基准的基准期间和成为分析对象的对象期间内,分别提取规定的事件的发生时刻;变化度计算单元,其计算根据所述对象期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式相对于根据所述基准期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的所述设备的运行模式的变化度;以及输出控制单元,其输出由所述变化度计算单元计算出的变化度。
此外,所述规定的事件是所述设备的电源被接通或被断开的情况。
此外,在所述设备是空调设备的情况下,所述规定的事件是所述空调设备的设定被变更为符合规定的发生条件的情况。
此外,所述变化度计算单元计算KL散度或JS散度作为变化度。
此外,所述变化度计算单元计算KS检验统计量或安德森-达令检验统计量作为变化度。
此外,在设定了多个事件作为所述规定的事件的情况下,所述变化度计算单元按照每个事件计算变化度,对计算出的各事件的变化度进行加权,计算单一的变化度。
本发明的程序用于使计算机作为以下单元发挥功能:发生时刻提取单元,其通过参照设备运行历史信息,在成为用于对设备的消耗电力进行分析的基准的基准期间和成为分析对象的对象期间内,分别提取规定的事件的发生时刻;变化度计算单元,其计算根据所述对象期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式相对于根据所述基准期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的所述设备的运行模式的变化度;以及输出控制单元,其输出由所述变化度计算单元计算出的变化度。
发明效果
根据本发明,即使不计测每个设备的消耗电力,也能够通知各设备的消耗电力的变化的可能性。
附图说明
图1是示出本实施方式中的节能辅助装置的结构框图。
图2是本实施方式中的节能辅助装置的硬件结构图。
图3是示出本实施方式中的节能辅助处理的流程图。
图4是利用概率密度分布示出本实施方式中基准期间和对象期间的各期间内的事件的发生次数的图。
图5是利用累计概率分布示出本实施方式中基准期间和对象期间的各期间内的事件的发生次数的图。
图6是示出本实施方式中与向用户提示的变化度有关的信息的显示的一例的图。
图7是示出本实施方式中与向用户提示的变化度有关的信息的显示的另一例的图。
图8是示出本实施方式中与向用户提示的变化度有关的信息的显示的另一例的图。
图9是示出本实施方式中与向用户提示的变化度有关的信息的显示的另一例的图。
图10是示出本实施方式中与向用户提示的变化度有关的信息的显示的另一例的图。
具体实施方式
下面,根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。
图1是示出本实施方式中的节能辅助装置10的结构框图。本实施方式中的节能辅助装置10是本发明的消耗电力监视装置的一个实施方式,是利用消耗电力监视装置具有的功能向计划制定者等提供对节能控制计划制定有用的信息的装置。本实施方式中的节能辅助装置10能够通过个人计算机(PC)等以往存在的通用的硬件结构实现。
图2是形成本实施方式中的节能辅助装置10的计算机的硬件结构图。如图2所示,节能辅助装置10是将CPU1、ROM2、RAM3、作为存储单元的硬盘驱动(HDD)4、作为通信单元而设置的网络接口(IF)5以及包含鼠标、键盘等输入单元和显示器等显示单元的用户接口6与内部总线7连接而构成的。
图1示出节能辅助装置10和设备管理装置20。节能辅助装置10和设备管理装置20通过未图示的网络以能够通信的方式连接。
设备管理装置20从自设置于楼宇等设施的空调、照明等各设备直接得到的数据或与设备对应地设置的传感器等收集计测数据等并进行管理。要收集的数据包含表示电源的接通断开、各设备的状态、设定值的数据等。收集到的数据被适当进行处理,由此生成表示设备的运行状态的设备运行历史信息,蓄积于设备运行历史信息存储部21。设备运行历史信息包含数据的收集日期时间、对应的设备的识别信息、设备类别、数据的类别、状态值、设定值、计测值等数据值等。
节能辅助装置10对设备运行历史信息进行分析,由此生成计划制定辅助信息,作为有助于制定节能控制计划的辅助信息提供给计划制定者等用户。节能辅助装置10具有设备运行历史信息取得部11、事件发生时刻提取部12、变化度计算部13和显示控制部14。另外,本实施方式的说明中未使用的结构要素从附图中省略。
设备运行历史信息取得部11从设备管理装置20取得由用户指定的基准期间和指定期间中包含的设备运行历史信息。事件发生时刻提取部12参照所取得的设备运行历史信息,在基准期间和对象期间内分别提取规定的事件的发生时刻。变化度计算部13计算根据对象期间内的规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式相对于根据基准期间内的规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式的变化度。显示控制部14进行针对显示器的显示控制,以使由变化度计算部13计算出的变化度能够可视化。
在本实施方式中,其特征在于,为了检测消耗电力的变化,以基准期间内的设备的运行模式为基准,利用“变化度”这样的指标表示对象期间内的设备的运行模式变化了多少。因此,本实施方式中所说的“基准期间”是指求出成为计算变化度时的基准的设备的运行模式的期间。另一方面,“对象期间”是在计算变化度时得到成为与基准期间的运行模式进行比较的对象的运行模式的期间。即,基准期间是成为用于根据设备的运行模式对设备的消耗电力进行分析的基准的期间。对象期间是用于根据设备的运行模式对设备的消耗电力进行分析的期间。
基准期间和对象期间均得到了设备运行历史信息,因此可知是过去的期间。而且,在本实施方式中,得到对象期间相对于基准期间的消耗电力的变化的程度,因此,基准期间与对象期间相比是过去的期间。例如,在对象期间是本周、本月、今年的情况下,基准期间可以设为上周、上月、去年。此外,基准期间和对象期间也可以不连续。例如,在对象期间是本月的情况下,也可以将基准期间设为去年的同月。此外,在进行比较的方面,优选对象期间为与基准期间相同的期间长度,但是,不需要必须设为相同的期间长度。例如,也可以如进行了特定的控制的期间和未进行特定的控制的期间等那样,按照规定的期间的设定条件确定各期间的期间长度。
节能辅助装置10中的各结构要素11~14通过形成节能辅助装置10的计算机和在搭载于计算机的CPU1中进行动作的程序的协调动作来实现。
此外,本实施方式中使用的程序当然能够由通信单元来提供,还能够存储于CD-ROM、USB存储器等计算机能读取的记录介质来提供。从通信单元、记录介质提供的程序安装于计算机,计算机的CPU依次执行程序,由此实现各种处理。
接着,使用图3所示的流程图对本实施方式中的节能辅助处理进行说明。
首先,用户从节能辅助装置10的显示器中显示的规定的期间指定画面(未图示)输入指定希望确认消耗电力的变化程度的基准期间和对象期间。设备运行历史信息取得部11在受理由用户指定的基准期间和对象期间后(步骤110),从设备管理装置20取得基准期间和对象期间中分别包含的设备运行历史信息(步骤120)。
接着,事件发生时刻提取部12参照所取得的设备运行历史信息,在基准期间和对象期间内分别提取规定的事件的发生时刻(步骤130)。
规定的事件能够根据设备运行历史信息中包含的数据的类别和数据值来确定。作为规定的事件,例如是设备的电源的接通或断开。具体而言,是电源从断开切换为接通以及相反地从接通切换为断开这样的状态变化。此外,在设备是空调设备的情况下,是空调设备的设定以符合规定的发生条件的方式被变更的事件。这里所说的规定的发生条件例如是指空调设备的设定温度提高或降低的情况、或者提高或降低规定的温度以上(例如2度以上)的情况等。此外,是空调设备的设定温度设定为25度的情况等。此外,在空调设备的风量中,也同样是提高或降低规定的阈值以上、或者设定为强的情况等。通过对设备运行历史信息进行分析,能够检测上述例示的规定的事件的发生。
另外,规定的事件不需要仅设为1个,也可以由多个事件构成。但是,为了进行比较,要提取的事件在基准期间和对象期间中相同。
规定的事件可以预先设定。或者,在实施节能辅助处理时,也可以与基准期间和对象期间一起使用户来指定。此外,也可以使用户指定确认发生规定的事件的设备。这里,设成为处理对象的设备嵌入规定的事件中来设定(例如,作为规定的事件,设定为“设备A接通”),或者由用户指定等而限定为1个设备来进行说明。
接着,变化度计算部13按照基准期间和对象期间得到提取出的事件的发生时刻的分布(步骤140)。
图4是利用概率密度分布示出基准期间和对象期间的各期间内的事件的发生次数的图。在图4中,横轴是时间,纵轴是概率密度分布。横轴的时间利用1天24小时表示。即,在各期间内,按照每个时刻对事件的发生进行合计,其合计值成为各时刻的事件发生次数。然后,各时刻的事件发生次数占该期间内的事件发生次数的比例成为概率密度分布。因此,在利用时刻t(=0~24)对概率密度分布进行积分时,成为1.0。
变化度计算部13能够根据基准期间内的规定的事件的发生时刻的分布得到处理对象设备中的运行模式(图4所示的虚线)。同样,变化度计算部13能够根据对象期间内的规定的事件的发生时刻的分布得到处理对象设备中的运行模式(图4所示的实线)。
接着,变化度计算部13对各期间的运行模式进行对比,由此计算与对象期间对应的运行模式相对于与基准期间对应的运行模式的变化度(步骤150)。在本实施方式中,计算分布的KL(Kullback-Leibler:)散度作为变化度。在将基准期间内的事件的发生时刻的分布(运行模式)设为p(t),将对象期间内的事件的发生时刻的分布(运行模式)设为q(t)时,变化度(KL散度KL(p||q))能够利用以下的计算式来计算。
KL(p||q)=Σtp(t)log(p(t)/q(t))
此外,变化度计算部13也可以计算分布的JS(Jensen-Shannon)散度作为变化度。该情况下,变化度(JS散度JS(p||q))能够利用以下的计算式来计算。
JS(p||q)=(KL(p||q)+KL(q||p))/2
此外,变化度计算部13也可以计算累计分布的KS(Kolmogorov-Smirnov)检验统计量作为变化度。图5是利用累计概率分布示出基准期间和对象期间的各期间内的事件的发生次数的图。在图5中,横轴是时间,纵轴是累计概率分布。
变化度计算部13能够根据基准期间内的规定的事件的发生时刻的累计分布得到处理对象设备中的运行模式(图5所示的虚线)。同样,变化度计算部13能够根据对象期间内的规定的事件的发生时刻的累计分布得到处理对象设备中的运行模式(图5所示的实线)。
在将基准期间内的事件的发生时刻的累计分布(运行模式)设为P(t),将对象期间内的事件的发生时刻的分布(运行模式)设为Q(t)时,变化度(KS检验统计量KS(P,Q))能够利用以下的计算式来计算。
KS(P,Q)=sup t|P(t)-Q(t)|
此外,除此之外,也可以计算安德森-达令检验统计量作为变化度。
另外,如上所述,能够设定多个事件作为规定的事件。在设定了多个事件的情况下,变化度计算部13按照每个事件计算变化度。然后,通过计算已计算出的各事件的变化度的平均值、中央值、最大值、最小值等,针对该设备计算单一的变化度。此时,也可以根据事件进行加权。例如,设备的电源的接通断开的事件对消耗电力的影响相对较大,因此,设为相对较大的权重。此外,将空调设备的温度设定提高1度的事件对消耗电力的影响相对较小,因此,设为相对较小的权重。
变化度表示相对较大的值是指,相对于基准期间内的设备的运行模式,对象期间内的运行模式相对较大地变化。运行模式的变化可能由于事件的发生时刻、发生次数变化而引起。如果只是事件的发生时刻的变化,则发生次数没有变化,因此,设备的消耗电力也许不会较大地变化。但是,事件的发生次数的变化给设备的消耗电力带来变化。例如,在设备是空调设备的情况下,当在夏季降低设定温度的事件的次数增加时,可认为消耗电力增加。相反地,当在冬季降低设定温度的事件的次数增加时,可认为消耗电力减少。这种情况下,消耗电力相对较大地变化。
因此,显示控制部14在变化度为规定的阈值以上的情况下,判断为消耗电力较大地变化,通知给用户。由此,用户能够进入是否需要重新评估节能控制计划的研究。但是,在本实施方式中,不限于变化度的大小,当变化度计算部13计算变化度时,使显示控制部14在显示器显示与变化度有关的信息(步骤160)。
另外,信息的输出目的地不需要限于显示器。例如,也可以将信息保存于文件,输出到HDD4等存储单元,由此进行存储。或者,也可以将信息经由网络发送到其他装置。在本实施方式中,使显示器显示信息,因此设置有显示控制部14,但是,只要设置与信息的输出目的地对应的输出控制单元即可。
图6~8是示出与向用户提示的变化度有关的信息(以下仅为“信息”)的显示例的图。图6示出基准期间和对象期间各自的、某个设备(例如设备A)的电源接通事件的发生时刻的概率密度分布。图7示出基准期间和对象期间各自的、设备A的电源断开事件的发生时刻的概率密度分布。图8示出基准期间和对象期间各自的、设备A的电源接通事件的发生时刻的累计分布。在各图中,横轴均为时间,如图4中说明的那样,示出1天24小时。图6、7的纵轴是概率密度分布,图8的纵轴是其累计分布。
图6是在计算所述的KL散度作为变化度的情况下示出概率分布的与图4对应的图。用户被提示变化度的数值,由此能够得知消耗电力的变化的程度,但是,具体而言,不知道发生了什么样的变化。因此,在本实施方式中,如图6~8例示的那样,以能够视觉辨认的方式显示运行模式的具体变化。
此外,图9是示出以柱状图的形式示出每个设备的变化度的情况下的显示例的图。参照图9所示的图表的用户能够得知设备B中的运行模式与上月相比较大地变化。
图10是示出以热图示出每个设备的从上月起的变化度的情况下的显示例的图。参照图10所示的图表的用户能够得知各设备中相对于去年同月的运行模式的变化的程度。
如以上说明的那样,根据本实施方式,能够向用户提示能够辅助制定节能控制计划的信息。由此,参照所提示的显示信息的用户能够采取主要针对变化度较大的设备重新评估节能控制计划等对策。
标号说明
1:CPU;2:ROM;3:RAM;4:硬盘驱动(HDD);5:网络接口(IF);6:用户接口(UI);7:内部总线;10:节能辅助装置;11:设备运行历史信息取得部;12:事件发生时刻提取部;13:变化度计算部;14:显示控制部;20:设备管理装置;21:设备运行历史信息存储部。
Claims (7)
1.一种消耗电力监视装置,其特征在于,所述消耗电力监视装置具有:
发生时刻提取单元,其通过参照设备运行历史信息,在成为用于对设备的消耗电力进行分析的基准的基准期间和成为分析对象的对象期间内,分别提取规定的事件的发生时刻;
变化度计算单元,其计算根据所述对象期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式相对于根据所述基准期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的所述设备的运行模式的变化度;以及
输出控制单元,其输出由所述变化度计算单元计算出的变化度。
2.根据权利要求1所述的消耗电力监视装置,其特征在于,
所述规定的事件是所述设备的电源被接通或被断开的情况。
3.根据权利要求1所述的消耗电力监视装置,其特征在于,
在所述设备是空调设备的情况下,所述规定的事件是所述空调设备的设定以符合规定的发生条件的方式被变更的情况。
4.根据权利要求1所述的消耗电力监视装置,其特征在于,
所述变化度计算单元计算KL散度或JS散度作为变化度。
5.根据权利要求1所述的消耗电力监视装置,其特征在于,
所述变化度计算单元计算KS检验统计量或安德森-达令检验统计量作为变化度。
6.根据权利要求1所述的消耗电力监视装置,其特征在于,
在设定了多个事件作为所述规定的事件的情况下,所述变化度计算单元按照每个事件计算变化度,对计算出的各事件的变化度进行加权,计算单一的变化度。
7.一种程序,该程序用于使计算机作为以下单元发挥功能:
发生时刻提取单元,其通过参照设备运行历史信息,在成为用于对设备的消耗电力进行分析的基准的基准期间和成为分析对象的对象期间内,分别提取规定的事件的发生时刻;
变化度计算单元,其计算根据所述对象期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的设备的运行模式相对于根据所述基准期间内的所述规定的事件的发生时刻的分布得到的所述设备的运行模式的变化度;以及
输出控制单元,其输出由所述变化度计算单元计算出的变化度。
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