JP2014054163A - System of managing energy in industrial facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物や工場等の産業施設のエネルギーを管理するシステムに関するものであり、エネルギーを階層化表示することにより、視覚的な情報を提供し、階層化表示されたエネルギーに関するデータを分析することにより、エネルギー使用量を最適化するものである。 The present invention relates to a system for managing energy in an industrial facility such as a building or factory, and provides visual information by displaying energy hierarchically, and analyzes data relating to energy displayed hierarchically. This optimizes the amount of energy used.
工場や建物におけるエネルギーシステムは、大規模かつ複雑で、さまざまな設備機器が稼働している。従ってこれらのエネルギーシステムを有する施設のエネルギー管理を実行することは容易ではなく、具体的な実施方法を提示することが困難であるという問題がある。 Energy systems in factories and buildings are large and complex, and various equipment is operating. Therefore, it is not easy to execute energy management of facilities having these energy systems, and there is a problem that it is difficult to present a specific implementation method.
工場や建物のエネルギーシステムは、大規模であり複雑なエネルギーの現象を把握することは困難である。また、工場や建物には個別の特性が含まれており、多くの人が関与していることから、エネルギー状況を共通に認識するのが難しいという問題がある。これらの工場や建物のように大規模で複雑な産業施設のエネルギーを効率的に管理するための新しいエネルギー管理システムの導入が求められている。 The energy systems of factories and buildings are large-scale and it is difficult to grasp complex energy phenomena. In addition, since individual characteristics are included in factories and buildings and many people are involved, there is a problem that it is difficult to recognize the energy situation in common. There is a need to introduce a new energy management system for efficiently managing the energy of large and complex industrial facilities such as factories and buildings.
上記の問題を解決するために、本発明は、第一に、エネルギーフローを階層化し、階層化されたエネルギーフローを視覚的に確認できる新概念のエネルギー管理システムを提供することを目的とする。第二に、エネルギー効率を、階層化したエネルギーフローに対応して表示する新しいコンセプトのエネルギー管理システムを提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a new concept energy management system capable of hierarchically stratifying energy flows and visually confirming the hierarchical energy flows. The second object is to provide a new concept energy management system that displays energy efficiency corresponding to hierarchical energy flows.
第三に、エネルギー削減効果の相関分析を通して、他のエネルギーシステムとの相互関係を総合的に考慮し、エネルギー効率が最も高くなる点を視覚的に把握するための新しい概念のエネルギー管理システムを提供することを本発明のもう一つの目的とする。 Third, through a correlation analysis of energy reduction effects, a new concept energy management system is provided to visually grasp the point of highest energy efficiency, comprehensively considering the interrelationship with other energy systems. It is another object of the present invention.
本発明のシステムは、産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有することを特徴とする。 The system of the present invention is a system for managing the energy of an industrial facility, the function of displaying an energy flow in the industrial facility on a monitor unit, and a branching ratio when energy is branched in the energy flow. And a function of displaying energy conversion efficiency in the energy flow on the monitor unit, and a function of displaying information representing the energy state on the monitor unit.
前記システムは、互いに異なるエネルギーの関連性を評価して前記モニター部に表示する機能をさらに有する。 The system further has a function of evaluating relevance of different energies and displaying them on the monitor unit.
前記エネルギーフローは、階層化構造を有し、前記産業施設の設備機器のエネルギーの入力、出力、廃棄、排気および排熱を総括したものであり、前記エネルギーフローはさらに、前記エネルギーの種類、量、分岐比率、前記設備機器の機器効率、温度、および圧力からなるエネルギー情報の少なくとも1つを視覚情報として、予め定義された表示ルールに基づいて前記モニター部に表示され、時間単位で変化する前記エネルギー情報に対応して前記モニター部に表示される。 The energy flow has a hierarchical structure, and is a summary of energy input, output, disposal, exhaust, and exhaust heat of the equipment of the industrial facility. The energy flow further includes the type and amount of the energy. And at least one of energy information consisting of branching ratio, equipment efficiency of the equipment, temperature, and pressure as visual information, displayed on the monitor unit based on a predefined display rule, and changing in units of time It is displayed on the monitor unit corresponding to the energy information.
前記エネルギー変換の効率は、階層化したエネルギーフローに対応してモニター部に表示される。 The efficiency of the energy conversion is displayed on the monitor unit corresponding to the hierarchical energy flow.
前記エネルギー量の表示及び前記分岐割合は、購入エネルギーである一次エネルギーおよび最終消費エネルギーである二次エネルギーが同時にモニター部に表示され、前記一次エネルギーは前記エネルギーフローで表示される前記エネルギー情報を用いて計測される前記二次エネルギーから逐次変換されてモニター部に表示される。 For the display of the energy amount and the branching ratio, the primary energy that is the purchased energy and the secondary energy that is the final consumed energy are simultaneously displayed on the monitor unit, and the primary energy uses the energy information displayed by the energy flow. Are sequentially converted from the measured secondary energy and displayed on the monitor unit.
前記エネルギー及び前記エネルギー変換の効率は、一定期間おける状態および一定期間の推移がモニター部に表示され、別のデータと比較した比較データもモニター部に表示される。 Regarding the energy and the efficiency of the energy conversion, a state in a certain period and a transition of the certain period are displayed on the monitor unit, and comparison data compared with other data is also displayed on the monitor unit.
前記エネルギー及び前記エネルギー変換の効率は、表示期間または表示項目に応じてそれぞれグラフまたは表としてモニター部に表示される。 The energy and the efficiency of the energy conversion are respectively displayed on the monitor unit as a graph or a table according to a display period or a display item.
エネルギーの量、前記エネルギー変換の効率、およびエネルギーの状態の情報を得るために取得すべきデータの種類、定義式および計測頻度がエネルギーフローの階層ごとに整理されて保存されるデータベースを有している。 It has a database in which the amount of energy, the energy conversion efficiency, and the type of data to be acquired in order to obtain information on the energy state, the definition formula and the measurement frequency are organized and stored for each energy flow hierarchy Yes.
エネルギー管理機能として、データを基にシミュレーションを行うことができ、前記シミュレーションの結果を、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に合わせて、そして、前記エネルギー種類間の関連性を評価する機能の画面に合わせて前記モニター部に表示する。 As an energy management function, simulation can be performed based on data, and the result of the simulation is matched with the display screen of the energy flow, the energy conversion efficiency, and the energy state, and between the energy types. Are displayed on the monitor unit in accordance with a screen of a function for evaluating the relevance.
前記モニター部に表示されるエネルギー間の種類の関連性分析画面であるエネルギー低減効果相関性分析画面には、制御対象パラメーターの数値変化に応じた前記設備機器のエネルギー消費量がグラフで表示され、全ての前記設備機器のエネルギー消費量の合計も同時にグラフで表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となる個所が視認可能になる。 In the energy reduction effect correlation analysis screen, which is a relationship analysis screen of the types of energy displayed on the monitor unit, the energy consumption of the equipment according to the numerical change of the parameter to be controlled is displayed in a graph, The total energy consumption of all the equipment is also displayed in a graph at the same time, so that the place where the overall energy consumption is minimum can be visually recognized.
本発明のシステムは、産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有することにより、エネルギーフローを階層化してグラフィカルに提示し、エネルギーフローを層別に確認することができる。 The system of the present invention is a system for managing the energy of an industrial facility, the function of displaying the energy flow in the industrial facility on a monitor unit, and the branching ratio when energy is branched in the energy flow in the monitor unit. By having a function of displaying, a function of displaying energy conversion efficiency in the energy flow on the monitor unit, and a function of displaying information representing the energy state on the monitor unit, the energy flow is hierarchized. It can be presented graphically and the energy flow can be checked by layer.
前記エネルギーフローは、階層化構造を有し、前記産業施設の設備機器のエネルギーの入力、出力、廃棄、排気および排熱を総括したものであり、前記エネルギーフローはさらに、前記エネルギーの種類、量、分岐比率、前記設備機器の機器効率、温度、および圧力からなるエネルギー情報の少なくとも1つを視覚情報として、予め定義された表示ルールに基づいて前記モニター部に表示され、時間単位で変化する前記エネルギー情報に対応して前記モニター部に表示されることにより、ユーザーが容易に分析することができる。 The energy flow has a hierarchical structure, and is a summary of energy input, output, disposal, exhaust, and exhaust heat of the equipment of the industrial facility. The energy flow further includes the type and amount of the energy. And at least one of energy information consisting of branching ratio, equipment efficiency of the equipment, temperature, and pressure as visual information, displayed on the monitor unit based on a predefined display rule, and changing in units of time By displaying on the monitor unit corresponding to the energy information, the user can easily analyze.
前記モニター部に表示されるエネルギー間の種類の関連性分析画面であるエネルギー低減効果相関性分析画面には、制御対象パラメーターの数値変化に応じた前記設備機器のエネルギー消費量がグラフで表示され、全ての前記設備機器のエネルギー消費量の合計も同時にグラフで表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となる個所が視認可能になることにより、ユーザーが簡単に、全体のエネルギー消費量が最小となる個所を確認することができる。 In the energy reduction effect correlation analysis screen, which is a relationship analysis screen of the types of energy displayed on the monitor unit, the energy consumption of the equipment according to the numerical change of the parameter to be controlled is displayed in a graph, The total energy consumption of all the aforementioned equipment is also displayed in a graph at the same time, and it is easy for the user to minimize the overall energy consumption by making it possible to see where the overall energy consumption is minimized. Can be confirmed.
エネルギー管理機能として、データを基にシミュレーションを行うことができ、前記シミュレーションの結果を、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に合わせて、また、互いに異なるエネルギー間の関連性を評価する機能の画面に合わせて前記モニター部に表示することにより、工場等の産業施設においてエネルギをより効果的に、そして計画的に管理することが可能となる。 As an energy management function, simulation can be performed based on data, and the result of the simulation is matched to the display screen of the energy flow, the energy conversion efficiency, and the energy state, and between different energies. By displaying on the monitor unit in accordance with the screen of the function for evaluating the relevance of the energy, it becomes possible to manage energy more effectively and systematically in an industrial facility such as a factory.
以下では、本発明の具体的実施例を添付図面を参照し、より詳しく説明する。本発明は、工場や建物等の産業施設全体のエネルギーを管理するシステムに関するものである。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The present invention relates to a system for managing energy of an entire industrial facility such as a factory or a building.
エネルギーを消費する各種設備機器のエネルギー消費量をリアルタイムに検出する装置は、さまざまな種類のセンサーで構成される。 An apparatus for detecting energy consumption of various equipment that consumes energy in real time is composed of various types of sensors.
本発明は、産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有する。 The present invention is a system for managing energy in an industrial facility, and displays a function for displaying an energy flow in the industrial facility on a monitor unit and a branching ratio when energy is branched in the energy flow on the monitor unit. A function, a function of displaying energy conversion efficiency in the energy flow on the monitor unit, and a function of displaying information representing the energy state on the monitor unit.
本発明において、エネルギー種類を以下の様に定義する。一次エネルギーとは購入エネルギーを指し、一次エネルギーの例としては、購入電力(6600V等の高圧電力)、都市ガス、重油等が挙げられる。二次エネルギーとは、購入エネルギーを機器で変換したエネルギーを指し、二次エネルギーの例としては、電力(100V、200Vなど高圧電力を変圧器で低圧電力に変換したもの)、冷水(電力または都市ガスなどを冷凍機で冷水エネルギーに変換したもの)、温水(電力または都市ガスなどをボイラなどで温水エネルギーに変換したもの)、蒸気(電力または都市ガスなどをボイラなどで蒸気エネルギーに変換したもの)が挙げられる。 In the present invention, energy types are defined as follows. Primary energy refers to purchased energy, and examples of primary energy include purchased power (high voltage power such as 6600 V), city gas, heavy oil, and the like. Secondary energy refers to energy obtained by converting purchased energy with equipment. Examples of secondary energy include electric power (100V, 200V and other high-voltage power converted into low-voltage power by a transformer), cold water (electric power or city Gas converted into cold water energy with a refrigerator), hot water (electric power or city gas converted into hot water energy with a boiler, etc.), steam (electric power or city gas converted into steam energy with a boiler, etc.) ).
エネルギー消費量を収集する際に得られる情報は、エネルギー管理システムのエネルギー管理サーバー部に送られ、エネルギー分析に活用され、電力消費量を収集する際には、設備機器のエネルギー消費量のみを検出するものではなく運転条件(温度、圧力、湿度、運転時間など)を検出することになる。さらに、エネルギー消費量は、電力、ガス使用量など、あらゆる種類のエネルギーの消費量が含まれている。 The information obtained when collecting energy consumption is sent to the energy management server part of the energy management system and used for energy analysis. When collecting power consumption, only the energy consumption of equipment is detected. It does not detect the operating conditions (temperature, pressure, humidity, operating time, etc.). Further, the energy consumption includes all types of energy consumption such as electric power and gas usage.
例として冷凍機の電力量を収集する際には、冷凍機の運転状態(稼働または停止)、入口、出口の温度などが収集され、コンプレッサーの電力量を収集する際には、圧縮機の運転状態(稼働または停止)、負荷率(ロード/アンロード/ロード率)、圧力、温度などのデータが収集され、ボイラーの電力量を収集する際には、設備機器(ファン/ポンプ)の電力量、ボイラーの燃料使用量、運転状態(稼働または停止)、負荷率、表面温度、蒸気流量、蒸気温度、蒸気圧力、燃焼空気量、燃焼温度、排気ガス温度、残留酸素濃度などが収集される。 For example, when collecting the electric energy of the refrigerator, the operating state (operation or stop) of the refrigerator, the temperature of the inlet and outlet, etc. are collected. When collecting the electric energy of the compressor, the compressor operation is collected. When collecting data such as status (operation or shutdown), load factor (load / unload / load rate), pressure, temperature, etc., and collecting boiler energy, the energy of equipment (fan / pump) The fuel consumption of the boiler, the operating state (running or shutting down), load factor, surface temperature, steam flow, steam temperature, steam pressure, combustion air volume, combustion temperature, exhaust gas temperature, residual oxygen concentration, etc. are collected.
エネルギー管理サーバーはエネルギー収集部から取得したエネルギー消費量を算出し、様々な設備機器のエネルギー消費量と施設全体のエネルギー消費量を計算し、保存する。さらに、エネルギー管理サーバー部から送られた運転条件に関する情報とエネルギー消費量を利用した設備機器性能係数(COPや効率)、入力エネルギーと、変換された出力エネルギーを生成する機能を実行する。 The energy management server calculates the energy consumption obtained from the energy collector, calculates the energy consumption of various equipment and the energy consumption of the entire facility, and stores it. Furthermore, the function which produces | generates the equipment-equipment performance coefficient (COP and efficiency) using the information regarding the operating conditions and energy consumption sent from the energy management server part, input energy, and the converted output energy is performed.
また、エネルギー管理サーバーは、モニター部を、全体を視覚的に確認することができるさまざまなグラフや文字、数字などが画面に表示されるように、制御コマンドを発行する機能もサポートする。 The energy management server also supports a function of issuing a control command so that various graphs, letters, numbers, and the like that allow the monitor unit to be visually confirmed as a whole are displayed on the screen.
これらのエネルギー管理サーバーは、リアルタイムでのさまざまな情報を収集し、データを格納するためのデータベース(DB)が含まれている。また、前記データベースには、エネルギーフローに対応した各階層毎に整理されたデータが保存されている。 These energy management servers collect various information in real time and include a database (DB) for storing data. The database stores data arranged for each hierarchy corresponding to the energy flow.
エネルギーフローを画面に表示するために必要な計測項目・頻度・計算式(図11〜15参照)がエネルギーフローごとに対応しており、かつデータベースとしてエネルギー管理システム内に収納されている。このことによりフローが変更になった場合、計測仕様(計測精度、計測頻度等)が変更になった場合、計測項目が追加・削除になった場合など、速やかに画面表示内容を変更修正することができる。 Measurement items / frequency / calculation formulas (see FIGS. 11 to 15) necessary for displaying the energy flow on the screen correspond to each energy flow, and are stored in the energy management system as a database. If the flow changes due to this, the measurement specifications (measurement accuracy, measurement frequency, etc.) change, the measurement item is added or deleted, etc., the screen display contents should be changed and corrected promptly. Can do.
図11には、冷凍機システムのシステム全体の構成が示されており、前記冷凍機システムは、冷凍機、冷水ポンプ、冷却塔、冷却水ポンプ等から構成される。図12には、前記冷凍機、前記冷水一次ポンプ、前記冷却塔、および前冷却水ポンプの計測ポイントと計測項目、さらに外気の計測項目の一覧を表にしたものであり、これに基づいて評価に必要なデータ項目を一覧にしたものが、図13に示されている表である。図14には、計測の対象機器の評価指数、定義式、計測間隔、集計方法、集計間隔の一覧が示されており、これらは全て、データベースに保存されている。 FIG. 11 shows a configuration of the entire system of the refrigerator system, and the refrigerator system includes a refrigerator, a cold water pump, a cooling tower, a cooling water pump, and the like. FIG. 12 is a list of measurement points and measurement items of the refrigerator, the cold water primary pump, the cooling tower, and the pre-cooling water pump, and a list of measurement items of the outside air. Evaluation is based on this list. The table shown in FIG. 13 is a list of data items necessary for the above. FIG. 14 shows a list of evaluation indexes, definition formulas, measurement intervals, counting methods, and counting intervals of measurement target devices, all of which are stored in the database.
モニター部はエネルギー管理サーバーで計算された系統ごとのエネルギー消費量、全体のエネルギー消費量とエネルギー管理サーバーから送られるデータや制御コマンドによって視覚的に認識できるグラフを、文字または数字で表示する役割を果たしている。 The monitor unit plays a role of displaying the energy consumption of each grid calculated by the energy management server, the total energy consumption and the graph that can be visually recognized by the data and control commands sent from the energy management server in letters or numbers. Plays.
これらのモニター部には、グラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)が表示される。 A graphical user interface (GUI) is displayed on these monitor units.
入力部は、モニター部に表示されているGUI要素を選択するか、またはコマンドを入力する機能を実行する。これらの実行は、一般的なPCのキーボードまたはマウスが接続される場合と、タッチスクリーン上に表示されるGUI要素によって行われる。 The input unit executes a function of selecting a GUI element displayed on the monitor unit or inputting a command. These executions are performed when a general PC keyboard or mouse is connected and by a GUI element displayed on the touch screen.
モニター部で表示されるグラフは、図1(a)の左側の領域に示されるように、供給される総エネルギーから各系統別(冷凍機系、コンプレッサー系、ボイラー系などで区切って)のエネルギー消費量の割合に応じたサイズに分岐するように階層化されて表示される。したがって、全体のエネルギーフローを設備機器の系統別に視覚的に把握することができる。 As shown in the left area of Fig. 1 (a), the graph displayed on the monitor section shows the energy for each system (divided into refrigerator system, compressor system, boiler system, etc.) from the total energy supplied. It is displayed in a hierarchy so as to branch to a size corresponding to the proportion of consumption. Therefore, the entire energy flow can be visually grasped for each system of equipment.
さらに、エネルギーの種類ごとに異なる色を使用して表示し、消費電力は緑、LNGは茶色、冷水は青、蒸気はピンク、温水はオレンジ色で表示される。 Furthermore, different colors are displayed for each energy type, and power consumption is displayed in green, LNG in brown, cold water in blue, steam in pink, and hot water in orange.
図1(b)には、エネルギーフローの基本的な例を示す。 FIG. 1B shows a basic example of energy flow.
図1(b)には、左から右に延びているバー1はエネルギーフローを表示しており、エネルギーフローは左から右へ流れるように表示している。 In FIG. 1B, the bar 1 extending from the left to the right displays the energy flow, and the energy flow is displayed so as to flow from the left to the right.
これらのバーの幅は、エネルギーの量を表示するために、エネルギーフローにおける最大のエネルギーを100%として、各エネルギー量の比率に応じて表示したものである。もしエネルギーフローが、画面では表現できないほど、相対的に少ないエネルギー量、またはエネルギー量が「0」の場合の線は、最小線幅を設定して表示する。 The widths of these bars are displayed in accordance with the ratio of each energy amount, with the maximum energy in the energy flow being 100% in order to display the energy amount. If the energy flow is relatively small so that the energy flow cannot be represented on the screen, or the line when the energy amount is “0”, the minimum line width is set and displayed.
図1(b)に示すボックス2は、設備機器を表すものであり、ボックス2の左のバー形状の線は、エネルギーの入力を表示し、ボックス2の右のバー形状の線は、エネルギーの出力を表示する。また、左のバー形状の線と右のバーの形状の線の幅の変動の割合は、様々なエネルギーの変換効率を表示するものである。 Box 2 shown in FIG. 1 (b) represents equipment, the bar-shaped line on the left of box 2 indicates the energy input, and the bar-shaped line on the right of box 2 indicates the energy input. Display output. Further, the ratio of the fluctuation of the width of the left bar-shaped line and the right bar-shaped line indicates the conversion efficiency of various energy.
図1(b)に符号3で示すのはボックスで表現した設備システム、設備機器からの熱とその温度を表示するものである。 温度表示がない場合は、機器の停止によって排出される熱が存在しないことを意味する。 In FIG. 1B, reference numeral 3 indicates the equipment system represented by a box, the heat from the equipment and its temperature. If there is no temperature indication, it means that there is no heat exhausted by the shutdown of the equipment.
図1(b)における符号4は、熱回収の種類と温度を表示するためのものであり、温度表示がない場合は、その機器では熱回収がないことを意味する。 Reference numeral 4 in FIG. 1B is for displaying the type and temperature of heat recovery. If there is no temperature display, it means that there is no heat recovery in the device.
さらに、モニター部は図1(a)の右エリアに、エネルギーの分岐系統ごとの積算エネルギー加算的グラフ、分岐系統ごとの積算エネルギー比較グラフおよび分岐系統ごとの積算エネルギー構成比率グラフを表示する。 Further, the monitor unit displays, in the right area of FIG. 1A, an integrated energy additive graph for each energy branch system, an integrated energy comparison graph for each branch system, and an integrated energy composition ratio graph for each branch system.
図1(a)の右の領域の上に示されるグラフは、分岐系統ごとの積算エネルギーグラフであり、エネルギー管理サーバーで系統ごとのエネルギー消費量を日、月、年単位で算出することによって、計算された四半期系統ごとの積算エネルギーを視覚的に認識できるように記載したものである。これらの分岐系統ごとの積算エネルギーグラフは月ごとに表示され、毎月の積算エネルギーの傾向を視覚的に確認することができる。 The graph shown on the right area of FIG. 1A is an integrated energy graph for each branch system. By calculating the energy consumption for each system by the energy management server in units of days, months, and years, It is described so that the calculated integrated energy for each quarter system can be visually recognized. The integrated energy graph for each branch system is displayed for each month, and the tendency of the integrated energy for each month can be visually confirmed.
図1(a)の右の領域の中央にあるグラフは分岐系統ごとの積算エネルギーの比較グラフとして、エネルギー管理サーバーで計算された分岐系統ごとの積算エネルギーと、前日、前月、または前年の分岐系統ごとの積算エネルギーとを比較して、視覚的に認識できるように記載したものである. これらの分岐系統ごとの積算エネルギー比較グラフによって積算エネルギーの変化を視覚的に確認することができる。 The graph in the center of the area on the right side of Fig. 1 (a) is a comparison graph of the integrated energy for each branch system. The integrated energy for each branch system calculated by the energy management server and the branch system for the previous day, the previous month, or the previous year. It is described so that it can be visually recognized by comparing each integrated energy. The change of the integrated energy can be visually confirmed by the integrated energy comparison graph for each branch system.
図1(a)の右の領域の下部にあるグラフは分岐系統ごとの積算エネルギー構成比率グラフとして分岐系統ごとの積算エネルギーの系統ごとのパーセンテージを視覚的に認識できるように記載したものである。これらの分岐系統ごとの積算エネルギー構成比率グラフは、分岐系統ごとの積算エネルギーの構成比率の変化を、前月または前年の構成比率を提示して視覚的に確認することができる。 The graph in the lower part of the right region in FIG. 1A is an integrated energy composition ratio graph for each branch system so that the percentage of the integrated energy for each branch system can be visually recognized. These accumulated energy composition ratio graphs for each branch system can visually confirm the change in the composition ratio of the accumulated energy for each branch system by presenting the composition ratio of the previous month or the previous year.
図2は、モニター部に存在するエネルギーフローが工場全体のエネルギー消費量、工場の各組織に属するラインごとのエネルギー消費量、各ラインに属する個々の設備機器が消費するエネルギー消費量が、階層化されて表示され、、ユーザーの選択に応じて、画面が切り替わる状態を示すものである。 Fig. 2 shows that the energy flow existing in the monitor section is divided into the energy consumption of the entire factory, the energy consumption of each line belonging to each organization of the factory, and the energy consumption consumed by each equipment device belonging to each line It is displayed and indicates a state in which the screen is switched according to the user's selection.
モニター部に表示されている工場の例では、分岐先のグラフを選択すると、その工場の各組織に属するラインのエネルギーの消費量の割合に応じたサイズに分岐するグラフが表示され、ラインごとにエネルギーフローを視覚的に把握できるようになる。 In the example of the factory displayed on the monitor, when a branch destination graph is selected, a graph that branches to a size corresponding to the proportion of energy consumption of the line belonging to each organization of the factory is displayed. Energy flow can be grasped visually.
分岐先のグラフを選択するには、タッチスクリーンの場合は、そのグラフをタッチすると、選択され、それ以外の場合は、マウスのカーソルを移動して選択するか、キーボードのグラフを指定するコマンドを入力すると選択される。 To select a branch graph, touch the graph on the touch screen to select it. Otherwise, move the mouse cursor to select the graph, or use the command to specify the keyboard graph. Selected when entered.
さらに、モニター部に表示されているラインごとに分岐しているグラフを選択すると、そのラインに含まれる個々の設備機器が消費するエネルギーの消費量の割合に応じたサイズに分岐するグラフに表示されている個々の設備機器のエネルギーフローを視覚的に把握することができる。 Furthermore, when a graph that branches for each line displayed on the monitor section is selected, it is displayed on a graph that branches to a size corresponding to the proportion of energy consumed by the individual equipment included in that line. It is possible to visually grasp the energy flow of each individual equipment.
すなわち、工場や建物全体のエネルギーフローから個別の設備機器(冷凍機、コンプレッサー、ボイラーなど)のエネルギーフローを簡単に確認できるように、階層化されて表示される。 That is, it is displayed in a hierarchical manner so that the energy flow of individual equipment (such as a refrigerator, a compressor, and a boiler) can be easily confirmed from the energy flow of the entire factory or building.
図3に示すエネルギーフロー分析画面は、ユーザーの選択によって、傾向の分析、管理画面に移行できることを示す場合、エネルギーフロー分析の層によって、工場内の組織別、各組織のライン別、および個々の設備機器別に事業動向分析管理画面が提供されることを示す。 When the energy flow analysis screen shown in FIG. 3 indicates that it is possible to shift to a trend analysis and management screen according to the user's selection, depending on the layer of energy flow analysis, the organization in the factory, the line of each organization, and the individual Indicates that a business trend analysis management screen is provided for each equipment.
モニター部に表示されている画面の切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、モニターがエネルギー効率分析のための傾向の分析、管理画面への切り替えが行われる。 When the screen switching menu displayed on the monitor unit is selected or a screen switching command is input, the monitor analyzes the trend for energy efficiency analysis and switches to the management screen.
すなわち、工場全体のエネルギーフローを分析するための画面が表示された状態で画面切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、工場の各組織に固有の傾向の分析、管理画面に切り替えられ、その組織に属するラインごとにエネルギーフローを分析するための画面が表示された状態で画面切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、ラインごとの傾向の分析、管理画面に遷移し、次に、個々の設備機器のエネルギーフローを分析するための画面が表示された状態で画面切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、個々の機器の傾向の分析、管理画面への切り替えが行われる。 That is, when the screen for analyzing the energy flow of the entire factory is displayed, select the screen switching menu or enter the screen switching command to switch to the trend analysis and management screen unique to each organization in the factory. If the screen switching menu is selected or the screen switching command is entered when the screen for analyzing the energy flow is displayed for each line belonging to the organization, the screen changes to the trend analysis and management screen for each line. Then, when the screen for analyzing the energy flow of individual equipment is displayed, select the screen switching menu or enter the screen switching command to analyze and manage the trend of individual devices. Switching to is performed.
エネルギーの推移の分析、管理画面には、大きく3つの領域に分けられており、図4の左上部、左中央部、および左下部に配置された3つのグラフは、エネルギーの大小を評価する第1の領域であり、図4の中央上部、右上部に配置された2つのグラフは、エネルギー効率を評価する第2の領域であり、図4の右中央部、および右下部に配置された2つのグラフは、第3の領域である。 The energy transition analysis and management screen is roughly divided into three areas, and the three graphs placed in the upper left, middle left, and lower left of FIG. The two graphs arranged in the upper part of the center and the upper right part of FIG. 4 are the second areas for evaluating the energy efficiency, and are arranged in the right central part and the lower right part of FIG. One graph is the third region.
第1の領域の上部に表示されるグラフは、月積算エネルギーの入出力の時系列の使用量を比較するためのエネルギー量を確認するためのグラフである。 The graph displayed in the upper part of the first area is a graph for confirming the energy amount for comparing the time-series usage amounts of input and output of the monthly accumulated energy.
第1の領域の中央部に表示されるグラフは、日積算入出力エネルギーの使用パターンを比較するグラフで、グラフに表示されるポイントのデータを選択すると、そのデータの一部がポップアップで表示される。 The graph displayed in the center of the first area is a graph that compares the usage patterns of daily input and output energy. When you select the point data displayed in the graph, a part of the data is displayed in a pop-up. The
第1の領域の下部に表示されるグラフは、日積算入出力エネルギーの使用量を比較し、エネルギーのトレンドを確認するためのグラフである。 The graph displayed at the bottom of the first region is a graph for comparing the amount of daily input / output energy used and confirming the energy trend.
第2の領域の左側に表示されているグラフは月平均、日平均効率の時系列の推移を表示するためのものであり、右側に表示されているグラフは日平均効率パターンを参照するグラフで、パターンを参照するグラフに表示されるポイントのデータを選択すると、そのデータの一部がポップアップで表示される。 The graph displayed on the left side of the second area is for displaying the time series of monthly average and daily average efficiency, and the graph displayed on the right side is a graph that refers to the daily average efficiency pattern. When the point data displayed on the graph that refers to the pattern is selected, a part of the data is displayed in a pop-up.
第3の領域に表示されているグラフは、冷熱量とその冷熱量に対応する冷凍機効率(COP)を時系列グラフで表示したものである。 The graph displayed in the third area is a time series graph showing the amount of cold and the refrigerator efficiency (COP) corresponding to the amount of cold.
それぞれの領域は、表示期間を切り替えることができ、任意の表示期間を選択することができる。 Each region can switch a display period, and can select an arbitrary display period.
図5は管理画面のユーザーの選択によって重要管理点分析画面に移動されることを示す。 FIG. 5 shows that the user is moved to the important management point analysis screen according to the selection of the user on the management screen.
すなわち、モニター部に表示されている画面の切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、前記モニター部は重要管理点分析画面に移動することができる。 That is, when a screen switching menu displayed on the monitor unit is selected or a screen switching command is input, the monitor unit can move to the important management point analysis screen.
推移の分析、管理画面の前日、前月、または前年のエネルギーとエネルギー使用のパターンを比較して、懸案事項、および改善点を抽出するための画面があり、重要管理点分析時の画面は、システムや機器の個々の属性に基づく事項の分析のために特別なグラフを使用して、システムや機器の高効率運転と通常の運転に関する重要管理点を分析し、問題点や改善点を抽出することができる。 There is a screen to analyze the transition, the previous day of the management screen, the previous month, or the energy and energy usage patterns of the previous year, and extract concerns and improvements, and the screen at the time of important management point analysis is the system Analyze critical control points for high-efficiency and normal operation of systems and equipment, and extract problems and improvements using special graphs for analysis of items based on individual attributes of equipment and equipment Can do.
図6は重要管理点分析の具体的な実施例として冷凍機の運転パラメーター分析を示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing an operating parameter analysis of the refrigerator as a specific example of the important control point analysis.
図6の左上に表示されているグラフは、冷凍機COPと負荷率のデータを表示するものであり、冷凍機の負荷率とCOPとの関連が示されている。 The graph displayed in the upper left of FIG. 6 displays data on the refrigerator COP and the load factor, and shows the relationship between the refrigerator load factor and the COP.
図6の左、下に表示されているグラフは、冷凍機のCOPを冷水出口温度に沿って表示される冷水出口温度スケールの負荷率とCOPを示すものであるが、中央のグラフは、冷却水の温度が26〜27℃の場合を示し、下部のグラフは、冷却水の温度が28〜29℃の場合を示し、冷凍機のCOPを冷水出口温度で表現したものである The graph displayed on the left and bottom of FIG. 6 shows the load factor and COP of the chilled water outlet temperature scale in which the COP of the refrigerator is displayed along the chilled water outlet temperature. The case where the temperature of the water is 26 to 27 ° C is shown, and the lower graph shows the case where the temperature of the cooling water is 28 to 29 ° C, and the COP of the refrigerator is expressed by the cold water outlet temperature.
図6の右上に表示されているグラフは、個々の冷凍機のCOPを負荷率に基づいて離散集計処理して表示したものであり、冷却水の温度を28℃、冷水温度6℃の条件として表示したものである。 The graph displayed in the upper right of FIG. 6 is obtained by performing discrete tabulation processing on the COPs of individual refrigerators based on the load factor, and assuming that the cooling water temperature is 28 ° C. and the cooling water temperature is 6 ° C. It is displayed.
図6の右側の中段に表示されているグラフは、個々の冷凍機のCOPを冷却水の温度によって離散集計処理して表示したものであり、冷水温度6℃、負荷率0.6の条件として表示したものである。 The graph displayed in the middle section on the right side of FIG. 6 is obtained by discretely counting the COPs of individual refrigerators according to the temperature of the cooling water. The conditions for the cold water temperature of 6 ° C. and the load factor of 0.6 are shown. It is displayed.
図6の右下に表示されているグラフは、個々の冷凍機のCOPを冷水出口温度に基づいて離散集計処理して表示したものであり、冷却水の温度を28℃、負荷率0.6の場合に、冷凍機のCOPを冷水出口温度に基づいて離散集計処理して表示したものである。 The graph displayed in the lower right of FIG. 6 is obtained by performing discrete tabulation processing on the COPs of individual refrigerators based on the chilled water outlet temperature, and the cooling water temperature is 28 ° C. and the load factor is 0.6. In this case, the COP of the refrigerator is displayed by discrete tabulation processing based on the cold water outlet temperature.
図7は重要管理点分析上の具体的な実施例として示す冷凍機の運転制御の分析グラフである。 FIG. 7 is an analysis graph of the operation control of the refrigerator shown as a specific example on the important control point analysis.
図7の左上に表示されているグラフは、各冷却機の生成熱量を積算して、時系列で表示したグラフである。 The graph displayed in the upper left of FIG. 7 is a graph displayed in time series by accumulating the heat generated by each cooler.
図7の左中段に表示されるグラフは、冷凍機や機器の稼働合計数を時系列で表示したグラフである。 The graph displayed in the middle left part of FIG. 7 is a graph displaying the total number of operating refrigerators and devices in time series.
図7の左下に表示されているグラフは、冷凍機の負荷率を表示し、負荷率の時系列グラフである。 The graph displayed in the lower left of FIG. 7 displays the load factor of the refrigerator, and is a time series graph of the load factor.
図7の右上に表示されているグラフは、各冷凍機の生成熱量を積算して表示し、合計生成熱が大きい順に時系列に表示したグラフである。 The graph displayed in the upper right of FIG. 7 is a graph in which the amount of generated heat of each refrigerator is integrated and displayed in time series in descending order of the total generated heat.
図7の右中段に表示されているグラフは、冷凍機における月積算稼働時間を表示した月の累積運転時間の推移を示すグラフである。 The graph displayed in the middle right part of FIG. 7 is a graph showing the transition of the cumulative operation time of the month displaying the monthly integrated operation time in the refrigerator.
図7の右下に表示されているグラフは、冷凍機の負荷率ごとの稼働時間分布と冷凍機の負荷率ごとの積算稼働時間曲線を表示したグラフである。 The graph displayed in the lower right of FIG. 7 is a graph displaying an operating time distribution for each load factor of the refrigerator and an integrated operating time curve for each load factor of the refrigerator.
図8は、エネルギーの相関分析グラフであり、入力部によって、モニターに表示されている画面の切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、モニターがエネルギー削減効果の相関分析画面に切り替える。 FIG. 8 is an energy correlation analysis graph. When the screen switching menu displayed on the monitor is selected by the input unit or when a screen switching command is input, the monitor switches to the correlation analysis screen of the energy reduction effect. .
モニター部に表示されるエネルギー削減効果の相関分析の画面には、制御対象のパラメーターの値の変化に伴う関連設備機器のエネルギー消費量のグラフが表示されるが、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となるポイントを視覚的に確認することができる。 On the screen of correlation analysis of energy reduction effect displayed on the monitor section, a graph of energy consumption of related equipment accompanying changes in the value of the parameter to be controlled is displayed, but the energy consumption of these equipment Is displayed on the graph, and the point where the total energy consumption is minimum can be visually confirmed.
エネルギーの削減策の中には、互いに相反する影響を与えることが多く、たとえば冷却水の温度の低下は、冷凍機の効率を高めるために貢献しているが、冷却に要する消費電力や冷却水を用いて加熱するシステムで使用されるエネルギーを増加させることになる。 Some energy reduction measures often have conflicting effects. For example, a decrease in the temperature of the cooling water contributes to increasing the efficiency of the refrigerator, but the power consumption and cooling water required for cooling are low. Will increase the energy used in the heating system.
エネルギー削減効果の相関分析では、このような他のシステムに与える影響を総合的に検討、評価することを目的とするために用いられているが、図8の場合は、冷却水の温度を最適化のパラメータに設定し、冷却水の温度の変化に影響を受けるLT用冷凍機、HT用冷凍機、コンプレッサー、冷却塔、および蒸気ボイラーで消費されるエネルギーの消費量のグラフが表示され、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されることにより、全体のエネルギー消費量が最小になるための冷却水の温度を視覚的に確認できる。図9の場合は、冷水の温度変化にともなうLT用冷凍機、冷却塔や蒸気ボイラーで消費されるエネルギーの消費量のグラフが表示され、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されることにより、全体のエネルギー消費量が最小になるための冷水温度を視覚的に確認でき、図10の場合においても、外気温度の変化による冷凍機、蒸気ボイラーおよび冷却塔で消費されるエネルギーの消費量のグラフが表示され、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されることにより、全体のエネルギー消費量が最小になるための外気温度を視覚的に確認することができる。 In the correlation analysis of the energy reduction effect, it is used for the purpose of comprehensively examining and evaluating the influence on such other systems. In the case of FIG. 8, the temperature of the cooling water is optimal. Graphs of energy consumption consumed by LT refrigerators, HT refrigerators, compressors, cooling towers, and steam boilers that are affected by changes in cooling water temperature are displayed. By displaying the total energy consumption of the facility equipment in the graph, the temperature of the cooling water for minimizing the overall energy consumption can be visually confirmed. In the case of FIG. 9, a graph of the energy consumption consumed by the LT refrigerator, cooling tower and steam boiler accompanying the temperature change of the cold water is displayed, and the total energy consumption of these equipment is displayed in the graph As a result, the cold water temperature for minimizing the overall energy consumption can be visually confirmed. In the case of FIG. 10 as well, the energy consumed in the refrigerator, steam boiler and cooling tower due to changes in the outside air temperature. The consumption energy graph is displayed, and the total energy consumption of these equipment is displayed in the graph, so that the outside air temperature for minimizing the overall energy consumption can be visually confirmed. .
上記のように、本発明の具体的実施例を添付図面を用いて説明してきたが、本発明の権利範囲は、これらの実施例に限定されるわけではなく、本発明の技術上の点を変更しない範囲で、その他多くの相互影響関係にあるエネルギーの影響がある場合にも本発明の範囲にあることは明らかである。 As described above, specific embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the technical points of the present invention are not limited thereto. It is clear that the present invention is also within the scope of the present invention even when there are many other interrelated energy effects without change.
本発明のエネルギー管理システムは、エネルギー管理機能として、データベースに保存されたデータを基に、シミュレーションを行うことができる。そして、前記シミュレーションの結果を、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に合わせて、そして、互いに異なるエネルギー間の関連性を評価する機能の画面に合わせて前記モニター部に表示することも可能である。 The energy management system of the present invention can perform a simulation based on data stored in a database as an energy management function. The simulation result is matched with the display screen of the energy flow, the efficiency of the energy conversion, and the state of the energy, and according to the screen of the function for evaluating the relation between different energies. It is also possible to display on the section.
前記シミュレーションは、シミュレーションツールを用いて行われる。前記シミュレーションツールは、例えば、負荷予測システム(図16,17参照)、最適運転解析システムおよび外調機コイル解析から構成される。前記負荷予測システムは、翌日の気象条件の予報値と設備機器及び在室者のスケジュールから外気負荷及び内部負荷を予測するものである。前記最適運転解析システムは、時刻別冷水負荷データ、各熱源機の運転性能特性データ、エネルギー単価から、CO2排出量あるいはエネルギーコストの最小化条件を解析する。そして、前記外調機(OAC)コイル解析は、OACの空調プロセスをシミュレーションし、送風条件を維持しつつOAC全体としての消費エネルギーを最少化することを支援するシステムである。 The simulation is performed using a simulation tool. The simulation tool includes, for example, a load prediction system (see FIGS. 16 and 17), an optimum operation analysis system, and an external air conditioning coil analysis. The load prediction system predicts the outside air load and the internal load from the forecast value of the weather conditions of the next day and the schedules of the equipment and occupants. The optimum operation analysis system analyzes the CO2 emission amount or the energy cost minimization condition from the time-specific chilled water load data, the operation performance characteristic data of each heat source unit, and the energy unit price. The outside air conditioner (OAC) coil analysis is a system that simulates the OAC air-conditioning process and supports the minimization of the energy consumption of the entire OAC while maintaining the air blowing conditions.
各シミュレーションツールは、図15に示すように、エネルギー管理システムのデータベースから出力されたデータ、または別途に入手したデータを基に、各シミュレーションを行う。シミュレーション結果は、エネルギー管理システムにフィードバックされ、分析・表示される。 As shown in FIG. 15, each simulation tool performs each simulation based on data output from the database of the energy management system or data obtained separately. The simulation results are fed back to the energy management system for analysis and display.
以上の様なシミュレーションを行うことにより、工場等の産業施設においてエネルギをより効果的に、そして計画的に管理することが可能となる。 By performing the simulation as described above, it becomes possible to manage energy more effectively and systematically in an industrial facility such as a factory.
1 エネルギーフローを示すバー
2 家電・設備機器を示すボックス
3 設備機器からの熱および温度
4 熱回収の種類と温度
1 Bar indicating energy flow 2 Box indicating household appliances / equipment 3 Heat and temperature from equipment 4 Heat recovery type and temperature
Claims (10)
前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、
前記エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、
前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、
前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有することを特徴とするシステム。 A system for managing energy in industrial facilities,
A function of displaying the energy flow in the industrial facility on a monitor unit;
A function of displaying a branching ratio when energy is branched in the energy flow on the monitor unit;
A function of displaying the efficiency of energy conversion in the energy flow on the monitor unit;
And a function of displaying information representing the energy state on the monitor unit.
前記エネルギーフローはさらに、前記エネルギーの種類、量、分岐比率、前記設備機器の機器効率、温度、および圧力からなるエネルギー情報の少なくとも1つを視覚情報として、予め定義された表示ルールに基づいて前記モニター部に表示され、時間単位で変化する前記エネルギー情報に対応して前記モニター部に表示されることを特徴とする請求項1または2に記載のシステム。 The energy flow has a hierarchical structure, and is a summation of energy input, output, disposal, exhaust and exhaust heat of the equipment of the industrial facility,
The energy flow is further based on a display rule defined in advance using at least one of energy information including the type, amount, branching ratio, equipment efficiency, temperature, and pressure of the equipment as visual information. The system according to claim 1, wherein the system is displayed on the monitor unit in correspondence with the energy information displayed on the monitor unit and changing in units of time.
前記一次エネルギーは前記エネルギーフローで表示される前記エネルギー情報を用いて計測される前記二次エネルギーから逐次変換されてモニター部に表示されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のシステム。 In the display of the energy amount and the branching ratio, the primary energy that is the purchased energy and the secondary energy that is the final consumed energy are displayed on the monitor unit at the same time,
The said primary energy is sequentially converted from the said secondary energy measured using the said energy information displayed by the said energy flow, and is displayed on a monitor part, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The system described in.
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