JP2002156143A - 空気調和機の管理システム及びそれに用いられる変換装置 - Google Patents
空気調和機の管理システム及びそれに用いられる変換装置Info
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Abstract
ない、管理の高効率化と、サービス等の飛躍的向上を図
る。 【解決手段】空気調和機300の管理システムにおい
て、空気調和機300の運転データが記憶された状態デ
ータベース111と、空気調和機の運転停止、運転モー
ド、風量、温度の設定データが記憶された設定データベ
ース112と、を備え、状態データベース112に記憶
された運転データを読込むことによって空気調和機30
0の監視を行ない、設定データを書換えることによって
空気調和機300を制御する。
Description
合施設に用いられる空気調和機の保守、管理、制御、サ
ービス等を行なう管理システム及びそれに用いられる変
換アダプタに関し、特にBACnet(A Data Communication
Protocol for Building Automation and Control Netwo
rks:ANSI/ASHRAE Standard 135-1995、標準化が進めら
れているビル用管理システムの通信プロトコル)仕様の
Ethernet (米国XEROX社の登録商標、IEEE
で規格が決められたネットワーク媒体)に対応するもの
に好適である。
て、システムの大型化、省エネルギ、省管理コスト、新
サービス、新ニーズ等の意識が高まり、より空気調和機
の制御情報等をオープンネットワーク化することが行な
われている。例えば、特開平9−79654号公報に
は、空気調和機の室外機及び室内機の運転データをゲー
トウエイを介してネットワークに伝送し、集中制御装置
で運転状態の診断、制御等を行なうことが知られてい
る。また、空気調和機の運転状態を示す情報を収集し、
インターネットを介して閲覧可能にすることが知られ、
例えば特開平11−230602号公報に記載されてい
る。
は、空気調和機の制御情報等がオープンネットワーク化
されることにより、標準化、ビル設備との親和性は高め
られているが、今後の小規模から大規模なシステムへの
投資効果を考慮した適用、システム構築、多用なユーザ
ニーズに対する対応、共用化、拡張性などについては充
分とは言い難い。
ムとの接続をより一層容易として、オープン化、マルチ
ベンダ化を行ない、管理の高効率化と、サービス等の飛
躍的向上を図る。また、システム規模に係わらず、シス
テムの拡張性、保守性、信頼性に優れた空気調和機の管
理システム及びそれに用いられる変換アダプタを提供
し、ユーザがそれぞれの用途別にアプリケーションを開
発することが容易となるような自由度の高いものにする
ことにある。
め、本発明は、空気調和機の監視及び制御を行なう監視
装置を備えた空気調和機の管理システムにおいて、空気
調和機の運転データが記憶された状態データベースと、
空気調和機の運転停止、運転モード、風量、温度の設定
データが記憶された設定データベースと、を備え、運転
データを読込むことによって空気調和機の監視を行な
い、設定データを書換えることによって空気調和機が制
御されるものである。
トを介して端末装置から運転データの読込み及び設定デ
ータの書換えを行なうことが望ましい。
ベースに基づいてハイパーテキスト形式で記述されたW
ebサーバを備えたことが望ましい。
する空気調和機の監視装置を備えた空気調和機の管理シ
ステムにおいて、室外機と室内機に接続される伝送路へ
設定データを送信し、伝送路から運転データを受信する
PAC用伝送ソフトと、監視装置から設定データを受信
し、監視装置へ運転データを送信する伝送ソフトと、運
転データはPAC用伝送ソフトから伝送ソフトへ設定デ
ータは伝送ソフトからPAC用伝送ソフトへそれぞれ変
換するコンバータと、を備え、運転データは所定周期で
監視装置へ送信され、設定データはそのデータが変化し
た場合に伝送路へ送信されるものである。
は空気調和機の運転停止、運転モード、風量、温度を設
定するデータであることが望ましい。
Serial Bus)インターフェイスであることが望ましい。
する空気調和機の管理システムに用いられる監視装置に
接続される変換装置おいて、USBインターフェイスを
備え、該USBインターフェイスを介して空気調和機の
運転データを監視装置へ送信し、空気調和機の制御信号
となる設定データを室外機及び室内機を接続する伝送路
へ送信するものである。
は空気調和機の発停、運転モード、風量、温度を設定す
るデータであり、室外機に備えられた圧縮機の駆動周波
数、室外機あるいは室内機に備えられた膨張弁の開度は
制御されないように保護することが望ましい。
る空気調和機の管理システムに用いられ監視及び制御を
実現するためのプログラムを記録した媒体であって、空
気調和機の運転データを受信しデータベース化する機能
と、空気調和機の発停、運転モード、風量、温度の設定
データを記憶する機能と、記憶された設定データが変化
した場合それを空気調和機へ送信する機能と、を実現す
るためのプログラムを記録したものである。
る空気調和機の管理システムに用いられるプログラムで
あって、空気調和機からデータを受信しデータベース化
する機能と、空気調和機の設定データを記憶する機能
と、記憶された設定データが変化した場合それを空気調
和機へ送信する機能と、を実現するものである。
1〜8を参照して詳細に説明する。図1は、空気調和機
の管理システムの構成を示すブロック図であり、100
は監視装置となるパソコンであり、変換装置200を介
して監視及び制御対象となる空気調和機300に接続さ
れる。
1、冷凍機又はチラーユニット302、複数の室内機な
どが伝送路で接続され、それぞれデータが送受信されて
制御が行なわれる。室外機301は、インバータで駆動
周波数が可変されてその容量が制御される圧縮機、室外
熱交換器、電子膨張弁などを備え、圧縮機の吐出管には
吐出ガス圧力値を検出する圧力センサ、温度を検出する
温度センサが設けられている。室内機は、室内熱交換器
を備えると共に、電子膨張弁をそれぞれ有し、室外機と
冷媒循環路で接続され冷凍サイクルを構成している。
量、設定温度などは空気調和機に接続されたリモコン、
あるいは集中制御装置から指示可能とされる。また、例
えばリモコンから冷房運転が指示された場合、室外機に
おいて圧力センサからの圧力値より凝縮温度を算出し、
温度センサからの値と比較して冷凍サイクル全体として
の最適冷媒流量に対応する全体的電子膨張弁開度を算出
し、それに基づいて各室内機の電子膨張弁の開度を制御
する。さらに、高負荷時には圧縮機をインバータにより
高回転で運転し、負荷が小さくなるにつれて低回転とな
るように制御している。
B(Universal Serial Bus)400で接続され、変換装
置200と空気調和機300は、伝送路401を介して
接続されている。変換装置200は、パソコン100と
USBで送受信するための伝送ソフト201、空気調和
機300へ送受信するためのPAC用伝送ソフト20
3、これら2つのデータ相互に変換を行なうコンバータ
202を備えている。
となっているので、図4に示すようにパソコン100に
キーボード705、マウス704、プリンタ706など
の周辺機器はUSBハブ703を使うことによってパソ
コン100の電源を切ることなく、簡単に増設、取り外
し等が可能となり、増設された周辺機器は、自動検出さ
れる。(ホットプラギングとPlug&Play)ま
た、変換装置200そのものもUSBインターフェイス
であるので、USBバスから電源供給が行なわれる。
タ(例えば、冷凍サイクル中の主要部の温度、圧力等で
ある吸入圧力、吐出圧力、圧縮機上温度、室外機膨張弁
開度、室内機膨張弁開度、圧縮機電流値、圧縮機周波
数、外気温度、蒸発温度、吸込温度、吹出温度、凍結温
度、要求周波数、ガス管温度、設定温度等)を記録して
いるデータベース110、変換装置200とUSBで送
受信するためのデバイスドライバ130、デバイスドラ
イバ130を経由して各機器の運転データ、制御データ
を採取し、データベース110とデータをやり取りする
エンジン120、データベース110を利用して動作す
るアプリケーション(140〜143)を有している。
0にアクセスすることで、空気調和機の監視、制御を具
体的に実現する。アプリケーションで空気調和機300
のデータが必要な場合は、データべース110の状態デ
ータベース111の領域を読むことにより入手し、その
データによって空気調和機の監視をおこなう。また、ア
プリケーションから空気調和機300を制御する場合
は、データべース110の設定データベース112の領
域へ制御内容を書換える。これにより、アプリケーショ
ンは例えば、任意の系統、号機の室内機へ制御(=運転/
停止、運転モード、設定風量、設定温度、ルーバ位置等
のリモコンで設定できるような項目)ができる。また、
データベースへのアクセス条件を制限することで、ある
アプリケーションAは監視のみ許可、他のアプリケーシ
ョンBは監視と制御の様に使い分けることが可能とな
る。
定期的(1分周期)に伝送路401上に接続している各機
器に対してデバイスドライバ130、変換装置200を
経由して、基本フォーマット要求電文を送信し、各機器
の運転データ、制御情報を採取し、設定データベース1
12のデータが変化した場合、そのデータを制御電文に
変換して、デバイスドライバ130、変換装置200を
経由して、伝送路401へ送信する。
ら採取した電文のデータ部を抽出し、図8のような構造
の状態データベースに格納する。図8において、室内機
のデータベースは、図中の上段のように室内機がどの室
外機に接続されているかの系統とその系統における号機
番号とで整理され、それぞれの領域において機種情報
と、基本フォーマットのデータが格納される。同様に、
室外機、蓄熱ユニットなどが図中で中段、下段のように
その系統ごとに号機番号で整理されている。
ーマットで送信し、ヘッダ部と誤りチェック用データは
必ず付加し、残り40バイト分のデータは各機種毎に任
意の仕様でセットしている。各機器は、ユニークな系統
と号機を持っているので、ヘッダ部の送信先にその情報
(識別コード、種別コード、送信元系統、送信元号機、
送信先系統、送信先号機をセットすることで、特定の機
器へ電文(個別電文という)を送信することができる。ま
た、送信先号機にFFhをセットすることで送信相手を
特定せずに全ての機器へ通知する(同報電文という)とい
う意味にすることができる。
は、要求に対する応答電文、変更データ、一定の周期の
ような条件で送信している。要求に対する応答電文(他
機器から現在の制御情報の要求(基本フォーマット要求)
の電文を受信した場合)は、例えば、室内機から室外機
への基本フォーマットの場合、図6のようになる。
(例えば、室内機において吹出温度が変化した場合、ア
ラームを検出した場合など)変更データを送信し、図7
のように、基本フォーマットのデータに対して、9バイ
トを0とした時のデータの位置と変更データ内容をセッ
トにしたデータで、複数同時に変更があった場合は最
大、20項目まで送信できる。
マットを要求する場合などは、一定の周期で送信する。
室内機−室外機間は、基本フォーマットと変更データに
よってお互いの制御情報(吸入圧力、吐出圧力、圧縮機
上温度、室外機膨張弁開度、室内機膨張弁開度、圧縮機
電流値、圧縮機、周波数、外気温度、蒸発温度、吸込温
度、吹出温度、凍結温度、要求周波数、ガス管温度、設
定温度等)を交換することでその制御情報をもとに、各
機器の制御基板に搭載のマイコンが制御内容を決定し、
各機器を制御する。
ットと変更データによってお互いの制御情報(運転/停
止、運転モード、設定風量、設定温度、ルーバ位置、吸
込温度、吹出温度、アラーム等)を交換する。集中制御
機器は、各室内機から採取した制御情報をユーザに表示
し、ユーザからの設定値の入力結果を各室内機へ送信す
る。
基板に搭載のマイコンが制御内容を決定し、各室内機を
制御する。さらに、エンジン120は、採取したデータ
が基本フォーマットの場合、そのデータをそのまま当該
機器の格納領域へ上書き更新し、変更データの場合、基
本フォーマットの格納領域に変更部分のデータのみを上
書き更新する。
の例であり、その操作画面を示している。ユーザはあら
かじめ複数台の空気調和機を一つのグループという概念
でNO.を登録しておき、これらのグループ単位の発停
ボタン504がその名称と共に画面に表示してある。こ
のボタンを例えばマウスでクリック(あるいは押す)す
ることにより、そのグループに対して運転または停止の
指令を設定データベース112へ書込むことで制御が実
現される。つまり、指令が書き込まれるとエンジン12
0へ設定データベース112のデータが変化したことが
伝えられ、エンジン120は伝えられたデータを制御電
文に変換して、デバイスドライバ−130、変換装置2
00を経由して、伝送路401へ送信し、指令されたグ
ループに属する各機器となる室外機、室内機は、送信さ
れた情報をもとに搭載されているマイコンにより制御さ
れる。
気調和機の発停、運転モード、風量、温度を設定するデ
ータであり、室外機に備えられた圧縮機の駆動周波数、
室外機及び室内機にそれぞれ備えられた膨張弁の開度は
制御されないように保護される。この保護により、空気
調和機としての制御、例えば、圧縮機の駆動周波数が直
接制御され、必要能力との関係が初期設定と異なるもの
になるなどの混乱を来すことを防ぐことができる。
は、全系統一括停止ボタン502により、全空調機に対
して運転又は停止の制御が行なわれる。
ーション140〜143の例を示す操作画面であり、ユ
ーザは、系統選択601と号機選択602により制御を
実施したい任意の空調機を選択する。選択された空気調
和機の温度設定603、設定風量604、ルーバの位置
設定605、運転モード606、発停607、リモコン
の許可あるいは禁止設定608等を任意の状態に設定す
る。
風量、ルーバ設定などのように表示する。設定温度は数
値表示し、上昇、下降ボタンをクリックすることで数値
を可変できる。運転モードは、送風、冷房、暖房、ドラ
イ、自動などをボタン表示し、それぞれ指定する。風量
は、自動、弱風、強風、急風のようにボタン表示し、ク
リックすることで指定がされる。ルーバ設定は、オー
ト、セット、ルーバの位置を段階的に変化させて表示す
る模擬表示部分などを設ける。風向を設定するときは、
室内機のルーバの動きに合わせて表示が変化していると
きにセットのボタンをクリックし、その表示の変化を停
止して停止した表示位置に関連して室内機のルーバの位
置を決定する。リモコンの許可あるいは禁止設定608
等は、図のように各項目、全機能、運転停止、運転切
換、風量、温度、ルーバを表示し、それぞれ許可、停止
のボタンを設ける。
表示が必要な場合は、状態データベース111のデータ
を読込んで、その結果を画面に表示する。また、空気調
和機のデータベースをBACnet等の標準化プロトコ
ルに適合したデータに変換する処理を追加すれば、オー
プン化へ容易に移行することが可能となる。
制御量を抽出し、これらを表、グラフ等で編集表示し、
データを元に空気調和機のサイクル状態を自動的に解析
し、ユーザに解析結果結果と対処方法を表示する。
パソコン100にインターネットを介して端末装置70
0、メール受信やホームページの閲覧できる携帯電話7
01(又はPDA:個人情報機器)、あるいは運転デー
タを分析、監視して異常を判断したり、保守点検を行な
ったりする監視センタ700を接続し、それらから運転
データの読込み及び設定データの書換えを行なう。ある
いは、パソコン100そのものを状態データベース11
1及び設定データベース112に基づいてハイパーテキ
スト形式で記述されたWebサーバとすれば、ブラウザ
搭載の他のPC702、携帯電話701等から空気調和
機のデータ閲覧、制御する。これにより、空気調和機を
利用する顧客はもちろんのこと、ビルオーナやビル管理
者、管理会社、保守管理部門、設計、開発部門に至るま
で、情報伝達のスピードアップ、情報の共有化等が可能
となり、より高度で的確なサービスを迅速に提供でき
る。
ータベース112は、パソコン100ではなく、監視セ
ンタ700に設けてもよく、この場合、パソコン100
をクライアントとし、監視センタ700をWebサーバ
及びデータベースサーバとする3階層システムWebシ
ステムの形態とすることも良い。単純3階層システムと
することで、開発ツールが豊富に提供が可能となりアプ
リケーションのユーザ開発の効率が高くなり、画像やグ
ラフ、音声、動画などのマルチメディアも簡単に扱える
ようになる。そして、クライアントとなるパソコン10
0にはWebブラウザを備え、Webサーバとなる監視
センタ700とHTML又はXML形式で送受信を行な
い、監視センタ700上にはJavaアプレットを格納
すれば、パソコン100にHTTP経由でダウンロード
して実行が可能となり、より高度な処理、表示がパソコ
ン100で可能となる。さらに、監視センタ700がC
GIを利用して状態データベース111あるいは設定デ
ータベース112に問い合わせを可能にすれば、Web
ブラウザとなるパソコン100でより対話型のWebペ
ージを作成することができる。
タベースに対してのみ参照、制御のための書換えしてい
るので、同一のハードウェア及びソフトウェア構成で、
アプリケーションのみを変更、バージョンアップするだ
けで監視専用のシステム、制御専用のシステム、保守専
用のシステムといったように用途別の運用が容易に可能
となる。また、データベースとその仕様を公開(販売)す
ることで、ユーザが独自に希望通りのアプリケーション
を開発することもできる。
きの変更部分を少なくできるので、それによる対応時間
の短縮、機種固有の情報の管理も容易に対応可能とり管
理装置自身のメンテナンス性が向上する。
チエアコンシステムのような空気調和機のオープン化、
マルチベンダ化が行なわれ、管理の高効率化と、サービ
ス等の飛躍的向上を図ることができる。
ブロック図。
示す正面図。
示す正面図。
示す構成図。
ットを示す一覧図。
送信されるデータの基本フォーマットを示す一覧図。
が変化した場合の変更データを示す一覧図。
ータを示す一覧図。
ス、111…状態データベース、112…設定データベ
ース、120…エンジン、130…デバイスドライバ、
140,141,142,143…アプリケーション、
200…変換装置、201…伝送ソフト、202…コン
バータ、203…PAC用伝送ソフト、300…空気調
和機、301…室外機、302…室内機、500…一括
発停画面(アナンシエータ)、501…全空調機一括運転
指示ボタン、502…全空調機一括停止指示ボタン、5
03…表示方法変更ボタン、504…個別グループ発停
ボタン、600…個別運転制御画面、601…空調機選
択入力部(系統)、602…空気調和機選択入力部(号
機)、603…温度設定入力部、604…風量選択部、
605…ルーバ設定部、606…運転モード選択、60
7…発停設定部、608…リモコン許可禁止設定部。
Claims (10)
- 【請求項1】空気調和機の監視及び制御を行なう監視装
置を備えた空気調和機の管理システムにおいて、 前記空気調和機の運転データが記憶された状態データベ
ースと、 前記空気調和機の運転停止、運転モード、風量、温度の
設定データが記憶された設定データベースと、を備え、
前記運転データを読込むことによって前記空気調和機の
監視を行ない、前記設定データを書換えることによって
前記空気調和機が制御されることを特徴とする空気調和
機の管理システム。 - 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、インター
ネットを介して端末装置から前記運転データの読込み及
び前記設定データの書換えを行なうことを特徴とする空
気調和機の管理システム。 - 【請求項3】請求項1に記載のものにおいて、前記状態
データベース及び前記設定データベースに基づいてハイ
パーテキスト形式で記述されたWebサーバを備えたこ
とを特徴とする空気調和機の管理システム。 - 【請求項4】室外機及び室内機を有する空気調和機の監
視装置を備えた空気調和機の管理システムにおいて、 前記室外機と前記室内機に接続される伝送路へ設定デー
タを送信し、前記伝送路から運転データを受信するPA
C用伝送ソフトと、 前記監視装置から設定データを受信し、前記監視装置へ
運転データを送信する伝送ソフトと、 前記運転データは前記PAC用伝送ソフトから前記伝送
ソフトへ前記設定データは前記伝送ソフトから前記PA
C用伝送ソフトへそれぞれ変換するコンバータと、を備
え、 前記運転データは所定周期で前記監視装置へ送信され、
前記設定データはそのデータが変化した場合に前記伝送
路へ送信されることを特徴とする空気調和機の管理シス
テム。 - 【請求項5】請求項4に記載のものにおいて、前記設定
データは前記空気調和機の運転停止、運転モード、風
量、温度を設定するデータであることを特徴とする空気
調和機の管理システム。 - 【請求項6】請求項4に記載のものにおいて、前記伝送
ソフトはUSBインターフェイスであることを特徴とす
る空気調和機の管理システム。 - 【請求項7】室外機及び室内機を有する空気調和機の管
理システムに用いられる監視装置に接続される変換装置
おいて、 USBインターフェイスを備え、該USBインターフェ
イスを介して前記空気調和機の運転データを前記監視装
置へ送信し、前記空気調和機の制御信号となる設定デー
タを前記室外機及び室内機を接続する伝送路へ送信する
ことを特徴とする空気調和機の管理システムに用いられ
る変換装置。 - 【請求項8】請求項7に記載のものにおいて、前記設定
データは前記空気調和機の発停、運転モード、風量、温
度を設定するデータであり、前記室外機に備えられた圧
縮機の駆動周波数、前記室外機あるいは室内機に備えら
れた膨張弁の開度は制御されないように保護することを
特徴とする空気調和機の管理システムに用いられる変換
装置。 - 【請求項9】室外機及び室内機を有する空気調和機の管
理システムに用いられ監視及び制御を実現するためのプ
ログラムを記録した媒体であって、前記空気調和機の運
転データを受信しデータベース化する機能と、前記空気
調和機の発停、運転モード、風量、温度の設定データを
記憶する機能と、記憶された前記設定データが変化した
場合それを前記空気調和機へ送信する機能と、を実現す
るためのプログラムを記録した媒体。 - 【請求項10】室外機及び室内機を有する空気調和機の
管理システムに用いられるプログラムであって、前記空
気調和機からデータを受信しデータベース化する機能
と、前記空気調和機の設定データを記憶する機能と、記
憶された前記設定データが変化した場合それを前記空気
調和機へ送信する機能と、を実現するプログラム。
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