JP2007113913A - 空調装置の遠隔監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のビルディングにそれぞれ設置されている空調装置の運転状態を遠隔地から集中的に監視するシステムにおいて、複数台の空調装置を短時間で最適調整する。
【解決手段】 本発明に係る空調装置の遠隔監視システムは、各ビルディングに設置されたデータ収集装置３と、全てのビルディングのデータ収集装置３と通信ネットワークを介して接続されたリモート監視装置４とから構成され、データ収集装置３は、各ビルディングに設置されている空調装置の運転状態を表わす状態データを収集し、収集した状態データをリモート監視装置４へ向けて送信する。リモート監視装置４は、各データ収集装置３によって収集された状態データを受信し、受信した状態データに基づいて、各ビルディングに設置されている空調装置の運転状態を診断し、その結果を出力する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数のビルディングにそれぞれ設置されている空調装置を対象として、これらの空調装置の運転状態を遠隔地から集中的に監視するシステムに関するものである。

従来、ビルディング内の各部屋の温度や湿度を調整するために、ビルディングの屋上に１或いは複数台の室外機を設置すると共に、各部屋には１或いは複数台の室内機を設置して、屋外の温度や湿度に応じて室外機及び室内機の運転を制御することが行なわれている。この様な空調装置においては、設置されるビルディングの立地環境や各部屋の向き等によって運転条件が異なるため、運転条件毎に調整が必要となる。そこで、ビルディングに新設された時点で試運転が行なわれ、最適な運転状態が得られる様に、ゲイン等の制御パラメータが調整される。

しかしながら、空調装置の運転条件は季節や気象によって影響を受けるので、空調装置の施工業者(調整担当者)が幾度も現地へ赴いて、空調装置の試運転での運転状態を表わす状態データを収集し、これらの状態データに基づいて各種調整値の良否を判断し、空調装置に再調整を施す必要がある。従って、空調装置の調整に長い時間と大きな労力が必要となる問題があった。特に複数のビルディングに設置されている複数台の空調装置の調整を行なう場合、ビルディング毎の調整が必要となるために、上記の問題は深刻となる。

そこで本発明の目的は、複数のビルディングに設置された空調装置を短時間で容易に最適調整することが出来るシステムを提供することである。

本発明に係る空調装置の遠隔監視システムは、複数のビルディング(６)にそれぞれ設置されている空調装置を対象として、これらの空調装置の運転状態を遠隔地から監視し、制御するものであって、ビルディング(６)に設置されたデータ収集装置(３)と、全てのデータ収集装置(３)と通信ネットワーク(５)を介して接続されたリモート監視装置(４)とから構成される。

データ収集装置(３)は、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を表わす状態データを収集するデータ収集手段と、収集された状態データをリモート監視装置(４)へ向けて送信する送信手段とを具えている。

又、リモート監視装置(４)は、各データ収集装置(３)によって収集された状態データを受信する受信手段と、受信された状態データに基づいて、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を診断する診断手段と、各空調装置の診断結果を出力する出力手段とを具えている。

さらに上記診断手段は、空調装置の試運転の際に収集された状態データに基づいて、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を診断する。

尚、通信ネットワーク(５)としては、インターネット、電話回線等を利用することが出来る。

上記本発明の遠隔監視システムにおいて、リモート監視装置(４)は、例えば空調装置施工業者のビルディング内に設置される。

ユーザ側の各ビルディング(６)に設置された空調装置の試運転によって、各空調装置の運転状態を表わす状態データ、例えば屋外の気温及び湿度、室内の温度及び湿度、圧縮機駆動周波数、ファン回転数等の変化が自動的に収集されて、施工業者のリモート監視装置(４)へ送信される。リモート監視装置(４)では、各ビルディング(６)から送信されてくる状態データを受信して、受信された状態データに基づいて、例えば目標温度と室内温度の偏差等の診断データを作成し、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を診断する。そして、各空調装置の診断結果をディスプレイ、プリンター等に出力する。

そこで調整担当者は、リモート監視装置(４)から出力される各空調装置についての診断結果を参照して、空調装置毎に、その空調装置の運転状態を改善するために必要な制御パラメータの調整値を決定する。そして、調整担当者は、必要に応じて各ビルディング(６)に赴き、そのビルディング(６)の空調装置について決定した制御パラメータの調整値に基づいて調整を施す。

具体的構成において、リモート監視装置(４)は更に、各ビルディング(６)の空調装置の診断結果に基づいて決定された１或いは複数の制御パラメータを入力するための入力手段と、各ビルディング(６)の空調装置について入力された制御パラメータをビルディング(６)のデータ収集装置(３)へ送信する送信手段とを具え、データ収集装置(３)は更に、データ収集装置(３)から送信されてきた制御パラメータを受信する受信手段と、受信された制御パラメータを空調装置に設定して、運転状態の調整を行なう調整手段とを具えている。

該具体的構成においては、調整担当者が、上述の如く各空調装置について決定した制御パラメータをリモート監視装置(４)に入力する。これに応じて、リモート監視装置(４)は、入力された制御パラメータを各ビルディング(６)のデータ収集装置(３)へ送信する。各ビルディング(６)のデータ収集装置(３)は、リモート監視装置(４)から送信されてくる制御パラメータを受信し、受信した制御パラメータを空調装置に設定する。この様にして、自動的に運転状態の調整が行なわれる。

従って、該具体的構成によれば、調整担当者が空調装置の調整のために現地へ赴く必要はない。

又、他の具体的構成において、リモート監視装置(４)の診断手段は、各空調装置についての診断結果に基づいて、運転状態を改善するために必要な１或いは複数の制御パラメータの候補値を作成し、出力手段は、作成された１或いは複数の候補値を診断結果として出力する。

該具体的構成によれば、各空調装置についての１或いは複数の制御パラメータの候補値が診断結果として出力されるので、調整担当者はこれらの制御パラ
メータの候補値に基づいて、最適な制御パラメータを決定すればよい。

尚、制御パラメータの候補値の作成は、例えば、空調装置についての診断結果と制御パラメータの候補値との間の関係を表わす知識データベースに基づいて、自動的に行なうことが出来る。

本発明に係る空調装置の遠隔監視システムによれば、複数のビルディングに設置された空調装置の運転状態を調整する際、調整担当者は、リモート監視装置が設置された場所にて集中的に、各空調装置についての運転状態の診断結果を入手することが出来るので、診断のために現地へ赴く必要がなく、最適調整値を決定
した後、実際の調整のために必要に応じて１度だけ現地へ赴けばよい。従って、複数台の空調装置を短時間で容易に最適調整することが出来る。

以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る空調装置の遠隔監視システムにおいては、図１に示す如く、複数のビルディング(６ａ)(６ｂ)…(６ｎ)のそれぞれに、屋上には１或いは複数台の室外機(１ａ)(１ｂ)…(１ｎ)が、各部屋には１或いは複数台の室内機(２ａ)(２ｂ)…(２ｎ)が設置されている。

又、各ビルディング(６ａ)(６ｂ)…(６ｎ)には、そのビルディングに設置されている室外機及び室内機の運転状態を表わす状態データを収集するためのデータ収集装置(３ａ)(３ｂ)…(３ｎ)が設置されている。

そして、各ビルディング(６ａ)(６ｂ)…(６ｎ)のデータ収集装置(３ａ)(３ｂ)…(３ｎ)は、インターネット、電話回線等の通信ネットワーク(５)を介して、空調装置施工業者のビルディングに設置されているリモート監視装置(４)に繋がっている。

図２に示す如く室外機(１)は、マイクロコンピュータ(11)及びメモリ(14)を内蔵しており、マイクロコンピュータ(11)は、メモリ(14)に記憶されている複数の制御パラメータに基づいて、室外機(１)の動作を制御する。又、室外機(１)には、データ収集装置(３)との間で通信を行なうための送信部(12)及び受信部(13)が設
けられている。

一方、室内機(２)は、マイクロコンピュータ(21)及びメモリ(24)を内蔵しており、マイクロコンピュータ(21)は、メモリ(24)に記憶されている複数の制御パラメータに基づいて、室内機(２)の動作を制御する。又、室内機(２)には、データ収集装置(３)との間で通信を行なうための送信部(22)及び受信部(23)が設けられている。

データ収集装置(３)は、室外機(１)、室内機(２)及びリモート監視装置(４)との間で通信を行なうための送受信部(31)を内蔵し、リモート監視装置(４)はデータ収集装置(３)との間で通信を行なうための送受信部(41)を内蔵している。

データ収集装置(３)の送受信部(31)は、室外機(１)の送信部(12)や室内機(２)の送信部(22)から送信されてくる状態データを受信し、これらの状態データをリモート監視装置(４)へ向けて送信する。

尚、室外機(１)からデータ収集装置(３)へ送信すべき状態データとしては、周辺外気温、周辺湿度、圧縮機出口冷媒温度、冷媒過熱度、室内機運転情報、圧縮機駆動周波数、電子膨張弁開度、ファン回転数等が挙げられる。ここで、冷媒過熱度は、暖房運転における蒸発器内の２点の冷媒温度から算出される。室内機運転情報とは、その室外機に繋がっている複数台の室内機の内、運転中の室内機の台数等、室内機の運転に関する情報である。

又、室内機(２)からデータ収集装置(３)へ送信すべき状態データとしては、室内温度、室内湿度、目標室温、冷媒過熱度、ファン回転数等が挙げられる。

リモート監視装置(４)の送受信部(41)は、各ビルディングのデータ収集装置(３)から送信されてくる状態データを受信し、その後、調整担当者によって入力された各ビルディングの空調装置についての複数の制御パラメータを、各ビルディングのデータ収集装置(３)へ向けて送信する。

尚、室外機(１)及び室内機(２)へ送信すべき制御パラメータとしては、増幅器のゲイン、ＰＩＤ制御における比例係数、積分係数及び微分係数、ファジィ制御やニューロ制御における各種パラメータ等が挙げられる。

データ収集装置(３)の送受信部(31)は、リモート監視装置(４)から受信した複数の制御パラメータを室外機(１)及び室内機(２)へ送信する。

この結果、各ビルディングの室外機(１)及び室内機(２)のメモリ(14)(24)に記憶されている制御パラメータが更新され、これによって室外機(１)及び室内機(２)の運転状態が調整されることになる。

図３は、１つのビルディング(６)に設置された空調装置の試運転において実行される運転調整の手順を表わしている。

先ずステップＳ１では、簡単な試運転を実施して、空調装置の基本的な動作を確認した後、ステップＳ２にてユーザーによる通常の使用が開始される。続いて、ステップＳ３では、データ収集装置による状態データの収集、及びリモート監視装置による運転状態の遠隔監視が開始され、ステップＳ４では、受信された状態データに基づいて、運転状態の診断データが作成される。

尚、運転状態良否の判断においては、例えば、目標温度に対する室内温度の偏差に基づいて、所定の閾値を越える偏差が所定時間を越えて継続したとき、異常の発生と診断することができる。又、他の状態データの時系列的な変化に異常がみられたとき、異常の発生と診断することが出来る。

そして、ステップＳ５では、前記診断データに基づいて運転状態の良否が判断され、ここで良好であると判断されたときは、ステップＳ４に戻って、診断データの作成が繰り返される。

これに対し、ステップＳ５にて運転状態が良好でないと判断されたときは、ステップＳ６へ移行して、リモート監視装置によって、運転調整に必要な制御パラメータの候補値を自動決定した後、ステップＳ７では、運転調整の必要なことを調整担当者に伝達する。

尚、制御パラメータの候補値の決定においては、冷暖能力を高める方向に制御パラメータを変更するが、省エネルギーなどの観点から、各制御パラメータについて複数の候補値を挙げる。

又、制御パラメータの変更においては、データ収集装置から受信した状態データに基づいて制御対象を同定し、その同定した対象に適した制御パラメータをシミュレーションによって算出する方法や、データ収集装置から受信した状態データを解析し、他のビルディングにおける過去の制御事例や調整担当者の過去の経験を蓄積した知識データベースを用いて、適切な制御パラメータを導出する方法等を採用することが出来る。

ステップＳ８では、調整担当者は、運転調整を実施することをユーザーに連絡し、更にステップＳ９にて、リモート監視装置から出力された１或いは複数の制御パラメータの候補値の中から、最適な調整値を決定する。その後、調整担当者は、決定した調整値をリモート監視装置に入力する。これによって、リモート監視装置は、入力された調整値をデータ収集装置へ送信し、ステップＳ１０では、受信された制御パラメータの調整値に基づいて、室外機及び室内機に対する運転調整が実施される。その後、ステップＳ４に戻って、診断データの作成が繰り返される。

又、図４は、１つのビルディング(６)に設置された空調装置の通常運転において実行される運転調整の手順を表わしている。

先ずステップＳ１１にて、データ収集装置による状態データの収集、及びリモート監視装置による運転状態の遠隔監視が開始され、ステップＳ１２では、受信された状態データに基づいて、運転状態の診断データが作成される。

次にステップＳ１３では、前記診断データに基づいて運転状態の良否が判断され、ここで良好であると判断されたときは、ステップＳ１２に戻って、診断データの作成が繰り返される。

これに対し、ステップＳ１３にて運転状態が良好でないと判断されたときは、ステップＳ１４へ移行して、リモート監視装置によって、運転調整に必要な制御パラメータの候補値を自動決定し、更にステップＳ１５では、運転調整の必要なことを調整担当者に伝達する。

ステップＳ１６では、調整担当者は、運転調整を実施することをユーザーに連絡し、更にステップＳ１７にて、リモート監視装置から出力された１或いは複数の制御パラメータの候補値の中から、最適な調整値を決定する。その後、調整担当者は、決定した調整値をリモート監視装置に入力する。これによって、リモート監視装置は、入力された調整値をデータ収集装置へ送信し、ステップＳ１８では、受信された制御パラメータの調整値に基づいて、室外機及び室内機に対する運転調整が実施される。その後、ステップＳ１２に戻って、診断データの作成が繰り返される。

図３の手順による試運転での調整によって、室外機(１)及び室内機(２)の制御パラメータが調整され、そのビルディング(６)の環境や部屋の向き等に応じた最適な制御が実現される。

又、その後の図４の手順による通常運転での調整によって、空調装置の経年劣化や部屋内への熱源機器の導入等に伴って発生している調整値のずれを修正することが出来る。

上述の如く、本発明に係る空調装置の遠隔監視システムによれば、複数のビルディング(６)を対象として、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の制御パラメータを調整する場合において、調整担当者は、リモート監視装置(４)によって、集中的に複数台の空調装置の状態データを入手することが出来るので、各空調装置の状態データを収集するために現地へ赴く必要はない。然も、調整担当者は、リモート監視装置(４)によって各空調装置についての診断データを得ることが出来るので、該診断データに基づいて、各空調装置の制御パラメータを容易に最適調整することが出来る。

本発明に係る空調装置の遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。 室外機、室内機、データ収集装置及びリモート監視装置の間のデータの流れを表わすブロック図である。 試運転における調整の手順を表わすフローチャートである。 通常運転における調整の手順を表わすフローチャートである。

符号の説明

(１) 室外機
(２) 室内機
(３) データ収集装置
(４) リモート監視装置
(５) 通信ネットワーク

Claims (3)

1. 複数のビルディング(６)にそれぞれ設置されている空調装置を対象として、これらの空調装置の運転状態を遠隔地から監視し、制御するシステムであって、
   ビルディング(６)に設置されたデータ収集装置(３)と、全てのデータ収集装置(３)と通信ネットワーク(５)を介して接続されたリモート監視装置(４)とから構成され、
   データ収集装置(３)は、
   各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を表わす状態データを収集するデータ収集手段と、
   収集された状態データをリモート監視装置(４)へ向けて送信する送信手段とを具え、
   リモート監視装置(４)は、
   各データ収集装置(３)によって収集された状態データを受信する受信手段と、
   受信された状態データに基づいて、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を診断する診断手段と、
   各空調装置の診断結果を出力する出力手段とを具え、
   さらに前記診断手段は、
   前記空調装置の試運転の際に収集された状態データに基づいて、各ビルディング(６)に設置されている空調装置の運転状態を診断する
   ことを特徴とする空調装置の遠隔監視システム。
2. リモート監視装置(４)は更に、各ビルディング(６)の空調装置の診断結果に基づいて決定された１或いは複数の制御パラメータを入力するための入力手段と、各ビルディング(６)の空調装置について入力された制御パラメータをビルディング(６)のデータ収集装置(３)へ送信する送信手段とを具え、データ収集装置(３)は更に、データ収集装置(３)から送信されてきた制御パラメータを受信する受信手段と、受信された制御パラメータを空調装置に設定して、運転状態の調整を行なう調整手段とを具えている請求項１に記載の遠隔監視システム。
3. リモート監視装置(４)の診断手段は、各空調装置についての診断結果に基づいて、運転状態を改善するために必要な１或いは複数の制御パラメータの候補値を作成し、出力手段は、作成された１或いは複数の候補値を診断結果として出力する請求項１又は請求項２に記載の遠隔監視システム。
   

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