JP2009271698A

JP2009271698A - 省エネルギー支援装置

Info

Publication number: JP2009271698A
Application number: JP2008121113A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Onishi; 宏明大西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2009-11-19

Abstract

【課題】使用電力量比較，使用燃料比較，これらの原単位比較を行える省エネルギー支援において、外気温や屋外の照度などの外部環境の条件を追加し、より詳細な省エネルギー支援を可能にする省エネルギー支援装置を得る。
【解決手段】環境データ２４を計測する環境計測手段２６から定期的に環境データ２４を収集し、環境データ２４が計測された日時と共に蓄積する環境データ収集記憶手段１４と、環境データ２４の影響を受けて変動する計測データ２３を計測する計測手段２５から定期的に計測データ２３を収集し、計測データ２３が計測された日時と共に蓄積するデータ収集記憶手段１３と、所定の環境データと同一又は近似な環境データ２４が計測された第１の所定期間を検索するデータ検索手段１２と、検索された第１の所定期間に計測された計測データ２３と環境データ２４とを同時同一画面に表示する表示手段１１とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば工場やビルなどの電力や燃料の消費を計測・収集・監視する省エネルギー支援装置に関する。

この種の省エネルギー支援装置は、電力量センサや生産数をカウントするカウンタを設けて使用電力量などのデータを収集している。この収集したデータの１日分や１ヶ月分をグラフ化して、それぞれの比較を行い、無駄な電力量や燃料等を調査し、省エネルギー活動を行っていた(例えば、特許文献１参照)。

特開２００２−０８２７１８号公報（段落００２６、図９）

特許文献１に開示されたような従来の省エネルギー支援装置では、使用電力量比較，使用燃料比較，これらの原単位比較などを行っているが、それらは外気温や屋外の照度などにより変化が生じる要素が含まれているため、単純にそれらを比較しても省エネルギーを阻害している原因は判りにくいという問題があった。

この発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、使用電力量，使用燃料，原単位等の比較機能に外気温や屋外の照度などの外部環境の条件を追加し、より詳細な省エネルギー支援を可能にする省エネルギー支援装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる省エネルギー支援装置は、環境データを計測する環境計測手段から環境データを収集し、環境データが計測された日時と共に記憶する環境データ収集記憶手段と、環境データの影響を受けて変動する計測データを計測する計測手段から計測データを収集し、計測データが計測された日時と共に記憶するデータ収集記憶手段と、所定の環境データと同一又は近似な環境データが計測された第１の所定期間を検索するデータ検索手段と、検索された第１の所定期間に計測された計測データと環境データとを同一画面に表示する表示手段とを備えたものである。

この発明によれば、環境データを計測する環境計測手段から環境データを収集し、環境データが計測された日時と共に記憶する環境データ収集記憶手段と、環境データの影響を受けて変動する計測データを計測する計測手段から計測データを収集し、計測データが計測された日時と共に記憶するデータ収集記憶手段と、所定の環境データと同一又は近似な環境データが計測された第１の所定期間を検索するデータ検索手段と、検索された第１の所定期間に計測された計測データと環境データとを同一画面に表示する表示手段とを備えたので、より詳細な省エネルギー支援を可能にする省エネルギー支援装置を得ることが出来る。

実施の形態１．
図１は実施の形態１における省エネルギー支援装置のシステム構成図、図２は実施の形態１における外気温の平均値が同じとなる日付の使用電力量と外気温の１日の変化を示す状態図、図３は実施の形態１における環境データの例として外気温を１時間毎に計測した１日分のデータを示す図、図４は実施の形態１による計測データの例として使用電力量を１時間毎に計測した１日分のデータを示す図である。

図１において、使用電力量２８を計測する電力量計１８，使用燃料の量２９を計測する燃料計１９，生産した製品の数量３０を数える生産量カウンタ２０は、それぞれが工場に設置され、コントローラ１６により制御され定期的にデータを計測する。これらの電力量計１８，燃料計１９，生産量カウンタ２０を総称して以降、計測機器２５すなわち計測手段と呼び、この計測機器２５で計測されたデータを計測データ２３と呼ぶ。また、外気温３１を計測する温度センサ２１と屋外の照度３２を計測する照度センサ２２は、それぞれが工場の建屋外に設置され、コントローラ１７により制御され定期的にデータを計測する。これらの温度センサ２１と照度センサ２２を総称して以降、環境計測機器２６すなわち環境計測手段と呼び、この環境計測機器２６で計測されたデータを環境データ２４と呼ぶ。また、コントローラ１６，１７は、コントローラネットワーク１５に接続されている。このコントローラネットワーク１５には、端末装置１０も接続されている。この端末装置１０は例えば、工場での使用に特化し信頼性の高いＦＡパソコンを利用するのが望ましい。この端末装置１０は表示装置１１や計測データ収集記憶装置１３や環境データ収集記憶装置１４、更にデータ検索装置１２、データ入力装置２７すなわち第１の入力手段、データ選択装置３３すなわち選択手段からなる。表示装置１１は計測データ２３及び環境データ２４を表示し、計測データ収集記憶装置１３は、計測された日時と共に計測データ２３を記憶する。また、環境データ収集記憶装置１４は、計測された日時と共に環境データ２４を記憶する。データ検索装置１２は、計測データ収集記憶装置１３と環境データ収集記憶装置１４から計測データ２３及び環境データ２４を検索する。データ入力装置２７は、ユーザから基準となる日付が入力される。データ選択装置３３は、複数の計測データ２３と複数の環境データ２４から表示装置１１に表示する計測データ２３と環境データ２４とが選択される。

次に、以上のように構成された省エネ支援装置の動作について説明する。まず、計測機器２５はコントローラ１６に制御され１時間毎に計測データ２３を計測する。計測データ２３は、コントローラネットワーク１５を介して計測データ収集記憶装置１３に、計測された日時と共に記憶される。図４に記憶された計測データ２３として使用電力量２８の例を示す。また、環境計測機器２６はコントローラ１７に制御され１時間毎に環境データ２４を計測する。環境データ２４は、コントローラネットワーク１５を介して環境データ収集記憶装置１４に、計測された日時と共に記憶される。図３に記憶された環境データ２４として外気温３１の例を示す。このようにして、計測データ２３と環境データ２４は１時間毎のデータが、端末装置１０が稼働している時間、通常は２４時間３６５日の連続稼働分記憶されていく。
このように記憶された計測データ２３と環境データ２４を用いて、図２に示す図を作成するには、基準となる日付，使用する環境データの種類，環境データの比較方法，比較する期間すなわち第２の所定期間をユーザがデータ入力装置２７に入力する。ここでは、日付として「２００７年１０月９日」、使用する環境データの種類として「外気温」、環境データの比較方法として「平均値」、比較する期間として「１日」がそれぞれ入力されたものとする。この場合、２００７年１０月９日の計測データ２３と外気温３１のデータを、データ検索装置１２が計測データ収集記憶装置１３と環境データ収集記憶装置１４から検索する。検索された２００７年１０月９日の外気温３１のデータは２４時間分の２４個存在しており、この平均値すなわち所定の環境データを計算する。ここでは、平均値が１５．７℃と計算されたものとする。次に、環境データ収集記憶装置１４に記憶されている全ての外気温３１のデータの１日の平均値を計算する。これと、先に計算した２００７年１０月９日の外気温３１の平均値を比較して、数値が同じものが計測された日付すなわち第１の所定期間を求める。ここでは、外気温３１の平均値が同じ日付として２００７年１０月１日，２００７年１０月７日，２００６年１０月４日が検索されたものとする。次に、この日付を基に、計測データ２３を計測データ収集記憶装置１３から検索する。これにより、外気温３１の平均値が同じ計測データ２３を得ることが出来る。
以上のようにして検索された計測データ２３と外気温３１のデータを図２に示すように折線グラフにして、表示装置１１に計測データ２３と外気温３１のデータとを同一画面に表示する。ここでは、計測データ２３として、取得が比較的容易な使用電力量２８を表示しており、線の輻輳を避けるため外気温３１と使用電力量２８を上下に分けている。上段の縦軸は外気温（℃）を示し、下段の縦軸は使用電力量（ｋＷｈ）を示し、上段、下段とも横軸は１日の時刻（時）を示している。グラフ中の実線は０７／１０／０９の外気温及び使用電力量を示し、点線は０７／１０／０７の外気温及び使用電力量を示し、破線は０７／１０／０１の外気温及び使用電力量を示し、一点鎖線は０６／１０／０４の外気温及び使用電力量を示している。

次に図２を利用して省エネ支援を行う場合の一例を説明する。まず、実線で示す２００７年１０月９日と破線で示す２００７年１０月１日の使用電力量２８を比較する。この場合、１０月９日より１０月１日の使用電力量２８の方が全体的に多くなっているのが分かる。ここで、１０月９日と１０月１日は外気温３１の平均値が同じであるので、外気温３１の変動による使用電力量２８の変動、例えばエアコンの使用電力量２８の影響を排除した比較が行える。そこで、１０月１日に無駄な電力の使用が無かったかを調査し、それが見つかれば、無駄な電力使用を無くすよう対処を行う。このように、図２は無駄な電力使用の有無を見つけるために使用できる。
また、実線で示す２００７年１０月９日と点線で示す２００７年１０月７日を比較する場合は、１０月９日は火曜日で、１０月７日は日曜日である。１０月７日（日）は、工場では生産が行われていないので、２４時間連続稼働の設備等が使用する電力などの最低限の使用電力量２８となっている。他方、１０月９日（火）は生産が行われているが、昼休みの１２時から１３時には省エネのため工作機械の停止や消灯を行っており使用電力量２８が少なくなっている。ここで、１２時から１３時で１０月９日（火）と１０月７日（日）を比較すると、工作機械の停止や消灯を行っているにもかかわらず、図２のＡで示した差のように１０月９日（火）の方が１０月７日（日）より、使用電力量２８が多くなっている。そこで、ここに使用電力量２８の削減の余地が無いか調査をし、それが見つかれば、無駄な電力使用を無くすよう対処を行う。このように、図２は無駄な電力使用の有無を見つけるために使用できる。
更に、実線で示す２００７年１０月９日と一点鎖線で示す２００６年１０月４日を比較すると、図２のＢで示した差のように２００７年の方が使用電力量２８が大幅に減っているのが分かる。これは、２００６年１０月から２００７年１０月の間に省エネ機器の導入が進められた結果によるものであり、ここから省エネ機器の導入による省エネ効果を把握することが出来る。

実施の形態１によれば、外気温３１の影響を受けて使用電力量２８は変動するが、外気温３１の１日の平均値が同じとなる日付の計測データ２３同士を比較できるので、外気温３１の影響を排除出来てより詳細な省エネルギー支援が可能となる省エネ支援装置を得られる。
また、省エネ機器を導入した場合に、外気温３１の影響を排除出来てより詳細な省エネ機器導入の効果を把握することが出来る。

なお、ここでは計測データとして、使用電力量２８を使用したが、使用燃料の量２９や、使用電力量２８や使用燃料の量２９の数値を生産した製品の数量３０で除算した電力原単位や燃料原単位を表示しても良い。
また、近年は屋内の照度により照明の明るさを自動調整している例もあり、この場合には、環境データ２４として、外気温３１に変えて屋内の照度に影響を与える屋外の照度３２を利用しても良い。これにより、照明の明るさの変化による使用電力量の変動の影響を排除した比較が行える。
また、外気温３１の平均値が全く同じでなく所定の幅、例えば±０．５℃は同じと見なすとしても良い。この場合、所定の幅はあらかじめ登録しておいても良いし、その都度入力するようにしても良い。これにより、外気温３１の平均値が全く同じとなる日付が無くても比較が行える。
また、外気温３１の平均値が同じ日付の計測データと環境データとを全て表示させるのではなく、表示させる計測データ２３と環境データ２４とをデータ選択装置３３で選択出来るようにしても良い。これにより、出来るだけ近い日付のデータと比較したり、逆に数年にわたる変化を比較したりと比較の自由度が上がる。
図５は実施の形態１における環境データの記憶の別の例として１日の外気温の平均値，最高値及び最低値の１ヶ月分のデータを示す図である。外気温３１の平均値はその都度計算するようにしたが、あらかじめ例えば、１日分の外気温３１の計測が完了した時点で平均値を求めて環境データ収集記憶装置１４に図５に示すように記憶しておいても良い。これにより、検索にかかる時間を短縮できる。
また、計測データ２３は工場全体を対象としても良いし、工場内の１つの建屋を対象としても良い。
また、ここでは図２は線の輻輳を避けるため外気温３１と使用電力量２８を上下に分けて表示した。しかし、色を変える等で外気温３１と使用電力量２８の違いを認識出来れば、外気温３１と使用電力量２８を分けることなく表示しても良い。

実施の形態２．
実施の形態１では、基準となる日付をユーザがデータ入力装置２７に入力したが、これに変えて基準となる環境データすなわち所定の環境データを入力しても良い。なお、システム構成及び計測データ２３と環境データ２４が記憶される動作は実施の形態１と同様である。
記憶された計測データ２３と環境データ２４を用いて、図６に示す図を作成するには、基準となる環境データの種類，環境データの比較方法，比較の幅，基準となる環境データ，比較する期間をユーザがデータ入力装置２７すなわち第２の入力手段に入力する。ここでは、環境データの種類として「外気温」、環境データの比較方法として「最高値・最低値」、比較の幅として「±０．２℃」、環境データの最高値として「２５．０℃」、環境データの最低値として「８．０℃」、比較する期間として「１ヶ月」がそれぞれ入力されたものとする。
この場合、最高値が２５．０℃と入力され、比較の幅が±０．２℃と入力されているので、最高値と見なすのは２４．８℃〜２５．２℃となる。同じように、最低値が８．０℃と入力され、比較の幅が±０．２℃と入力されているので、最低値と見なすのは７．８℃〜８．２℃となる。よって、１ヶ月間の外気温の最高値が２４．８℃〜２５．２℃でかつ外気温の最低値が７．８℃〜８．２℃の環境データ２４とそれが計測された日付を、データ検索装置１２が環境データ収集記憶装置１４から検索する。ここでは、２００７年６月，２００７年１０月が検索されたものとする。次に、この日付を基に、計測データ２３を計測データ収集記憶装置１３から検索する。これにより、外気温３１の最高値と最低値が同じ計測データ２３を得ることが出来る。
以上のようにして検索された計測データ２３と外気温３１のデータを図６に示すように折線グラフにして、表示装置１１に計測データ２３と外気温３１のデータとを同一画面に表示する。ここでは、計測データ２３として、取得が比較的容易な使用電力量２８の１日分を表示し、外気温３１のデータは１日の平均値を表示しており、線の輻輳を避けるため外気温３１と使用電力量２８を上下に分けている。上段の縦軸は外気温（℃）を示し、下段の縦軸は使用電力量（ｋＷｈ）を示し、上段、下段とも横軸は１ヶ月の日日を示している。グラフ中の実線は０７／１０の外気温及び使用電力量を示し、破線は０７／６の外気温及び使用電力量を示している。図６の図を利用して省エネ支援を行う方法は実施の形態１と同様である。

実施の形態２によれば、外気温３１の影響を受けて使用電力量は変動するが、外気温３１の１日の最高値と最低値が同じとなる日付の計測データ２３同士を比較できるので、外気温３１の影響を排除出来てより詳細な省エネルギー支援が可能となる省エネ支援装置を得られる。

なお、比較の幅はここではデータ入力装置２７に入力するようにしたが、あらかじめ登録しておいても良い。これにより、比較の幅を入力する手間が省ける。
また、外気温３１の最高値と最低値が同じ日付の計測データと環境データとを全て表示させるのではなく、表示させる計測データ２３と環境データ２４とをデータ選択装置３３で選択出来るようにしても良い。これにより、出来るだけ近い日付のデータと比較したり、逆に数年にわたる変化を比較したりと比較の自由度が上がる。
また、外気温３１の最高値と最低値はその都度、１日分の外気温３１から検索するようにしたが、あらかじめ例えば、１日分の外気温３１の計測が完了した時点で、最高値と最低値を求めて環境データ収集記憶装置１４に図５に示すように記憶しておいても良い。これにより、検索にかかる時間を短縮できる。

実施の形態３．
実施の形態１では、外気温３１の平均値が同じ日付のデータを得るのに１日の平均値を利用した。しかし、一定の期間例えば１２時間で１日を分割して、午前と午後の平均値を計算し、その値が同じとなる日付のデータを検索するようにしても良い。

実施の形態３によれば、外気温３１の影響を受けて使用電力量は変動するが、外気温３１の午前と午後の平均値が同じとなる日付の計測データ２３同士を比較できるので、外気温３１の影響を更に排除出来てより詳細な省エネルギー支援が可能となる省エネ支援装置を得られる。

なお、ここでは１日を１２時間で分割したが、より細かく４時間や３時間で分割しても良い。この場合、より正確に外気温３１の影響を排除できて詳細な省エネルギー支援が可能となる。

なお、以上の実施の形態に示した構成は、この発明の一例であり、実施の形態１ないし実施の形態３を、いずれのように組み合わせても良い。

実施の形態１による省エネルギー支援装置のシステム構成図である。実施の形態１による外気温の平均値が同じとなる日付の使用電力量と外気温の１日の変化を示す表示画面である。実施の形態１による環境データの例として外気温を１時間毎に計測した１日分のデータを示す図である。実施の形態１による計測データの例として消費電力量を１時間毎に計測した１日分のデータを示す図である。実施の形態１による環境データの記憶の別の例として１日の外気温の平均値，最高値及び最低値の１ヶ月分のデータを示す図である。実施の形態２による外気温の最高値と最低値が同じとなる月の使用電力量と外気温の１ヶ月の変化を示す表示画面である。

符号の説明

１０端末装置
１１表示装置（表示手段）
１２データ検索装置（データ検索手段）
１３計測データ収集記憶装置（データ収集記憶手段）
１４環境データ収集記憶装置（環境データ収集記憶手段）
１５コントローラネットワーク
１６，１７コントローラ
１８電力量計
１９燃料計
２０生産量カウンタ
２１温度センサ
２２照度センサ
２３計測データ
２４環境データ
２５計測機器（計測手段）
２６環境計測機器（環境計測手段）
２７データ入力装置（第１の入力手段又は第２の入力手段）
２８使用電力量
２９使用燃料の量
３０生産した製品の数量
３１外気温
３２屋外の照度
３３データ選択装置（選択手段）

Claims

環境データを計測する環境計測手段と、
前記環境計測手段から環境データを収集し、前記環境データが計測された日時と共に記憶する環境データ収集記憶手段と、
前記環境データの影響を受けて変動する計測データを計測する計測手段と、
前期計測手段から計測データを収集し、前記計測データが計測された日時と共に記憶するデータ収集記憶手段と、
所定の環境データと同一又は近似の環境データが計測された第１の所定期間を検索するデータ検索手段と、
検索された第１の所定期間に計測された計測データと環境データとを同一画面に表示する表示手段とを備えた省エネ支援装置。
計測データが存在する第２の所定期間を入力する第１の入力手段を備え、入力された第２の所定期間に計測された環境データを所定の環境データとすることを特徴とする請求項１に記載の省エネ支援装置。
所定の環境データを入力する第２の入力手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の省エネ支援装置。
第１の所定期間の検索は、所定の単位期間の環境データの平均値を基に行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の省エネ支援装置。
第１の所定期間の検索は、所定の単位期間の環境データの最高値と最低値を基に行うことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の省エネ支援装置。
第１の所定期間の検索は、一定の期間で所定の単位期間を分割し、分割した期間毎に行うことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の省エネ支援装置。
近似の環境データの検索は、所定の環境データに一定の幅を持たせた範囲を近似とすることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の省エネ支援装置。
環境データは、外気温又は屋外の照度であることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の省エネ支援装置。
計測データは、電力原単位，燃料原単位，使用電力量又は使用燃料の量であることを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の省エネ支援装置。
所定の単位期間は、１日であることを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載の省エネ支援装置。
所定の単位期間は、１ヶ月であることを特徴とする請求項２ないし１０のいずれかに記載の省エネ支援装置。
第１の所定期間が複数検索された時に、表示する計測データと環境データを選択する選択手段を備えたことを特徴とする請求項２ないし１１のいずれかに記載の省エネ支援装置。