JP2015005964A - ビル監視システムおよび監視制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旧システムから新システムへの更新を低コストで実施可能にすること。
【解決手段】実施形態によれば、ビル監視システムは、更新可能な通信プロトコルに基づいて監視対象であるノードを配下に収容する監視制御装置と、監視制御装置と通信してノードに関する情報を取得するサーバとを具備する。監視制御装置は第１プロトコル処理部、第２プロトコル処理部、有効性判定部、インタフェース部を備える。第１プロトコル処理部は更新前の第１プロトコルを処理する。第２プロトコル処理部は、更新後の第２プロトコルを処理する。有効性判定部は、第１プロトコルでノードから受信されたデータおよび第２プロトコルでノードから受信されたデータの有効性を判定する。合成部は、第１プロトコルで受信されたデータと第２プロトコルで受信されたデータとをデータ集合体に合成する。インタフェース部は、データ集合体をサーバに送信する。
【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、ビルオートメーションなどに適用されるビル監視システムと、この種のシステムに設けられる監視制御装置に関する。

Building Automation and Control Networking protocol（ＢＡＣｎｅｔ（登録商標））は、ビルや工場などの施設における監視制御装置／被制御装置間で通信されるデータの表現方法と通信方法を標準化するために規定された通信プロトコルである。現在ではＩＳＯの標準規格にもなっており、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）は、ビル監視システムにおいて注目すべき技術である。

［平成２５年６月７日検索］、インターネット＜URL：http://www.bacnet.org/＞

ビル監視システムにおいてはシステムの更新に際して、新旧システムで用いられる伝送方式（通信プロトコル）の異なることがある。特に、旧い伝送方式に対応するハードウェアが廃型となり入手できなくなることがあり、このようなケースではシステムを速やかに入れ替える必要が生じる。

従来のシステム更新方法では、更新期間中に旧プロトコル用の監視制御装置、および新プロトコル用の監視制御装置の双方を接続する必要があるので、ハードウェアコストや設置スペースが大きくなる。また、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）はデバイスが変わるとネットワーク上のポイントＩＤも変わってしまう。ポイントＩＤが変わることにより監視対象のポイントＩＤの再設定が必要となるので、更新時のエンジニアリングボリュームが増大し、コストもますます増大することから、対策が求められている。
目的は、旧システムから新システムへの更新を低コストで実施可能なビル監視システムおよび監視制御装置を提供することにある。

実施形態によれば、ビル監視システムは、更新可能な通信プロトコルに基づいて監視対象であるノードを配下に収容する監視制御装置と、監視制御装置と通信してノードに関する情報を取得するサーバとを具備する。監視制御装置は、第１プロトコル処理部と、第２プロトコル処理部と、有効性判定部と、インタフェース部とを備える。第１プロトコル処理部は、更新前の通信プロトコルである第１プロトコルを処理する。第２プロトコル処理部は、更新後の通信プロトコルである第２プロトコルを処理する。有効性判定部は、第１プロトコルでノードから受信されたデータ、および第２プロトコルでノードから受信されたデータのそれぞれの有効性を判定する。合成部は、第１プロトコルで受信されたデータと第２プロトコルで受信されたデータとをデータ集合体に合成する。インタフェース部は、データ集合体をサーバに送信する。

図１は、実施形態に係わる監視システムの一例を示すシステム図である。 図２は、新旧システムの更新に係わる既存の手法の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係わる監視制御装置２１の一例を示す機能ブロック図である。 図４は、ＲＩＯの状態監視に係わる機能ブロックの一例を示す図である。 図５は、実施形態に係わる監視制御装置２１の一例を示す機能ブロック図である。

図１は、実施形態に係わる監視システムの一例を示すシステム図である。図１において、グローバルコントロールサーバ（ＧＣＳ）３、インタフェース装置１１〜１ｎ、および監視制御装置（ＬＣＳ：Local Control System）２１〜２ｍが、通信ネットワークとしてのLocal Area Network（ＬＡＮ）１００に接続される。
実施形態においてＬＡＮ１００の上位層にはＢＡＣｎｅｔ（登録商標）が形成される。すなわち実施形態に係わる監視システムはＢＡＣｎｅｔ（登録商標）に準拠する。これにより監視システム内に異ベンダシステムが混在することが可能になる。

監視制御装置２１〜２ｍはＢＡＣｎｅｔ（登録商標）におけるＢ−ＢＣ（BACnet Building Controller）として機能する。監視制御装置２１〜２ｍにはそれぞれ通信回線を介して複数のノード、またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などが接続される。以下、ノードをリモートＩ／Ｏ（ＲＩＯ）と表記する。

ＲＩＯは、例えばフロアごとの空調機器、照明機器、動力機器などである。監視制御装置２１〜２ｍはそれぞれ配下のＲＩＯを被制御装置として認識し、その状態をモニタする。以下の説明では特に、監視制御装置２１の配下である複数のノードに符号４１〜４ｍを付して示す。

インタフェース装置１１〜１ｎはＢＡＣｎｅｔ（登録商標）におけるＢ−ＯＷＳ（BACnet Operator Workstation）として機能する。インタフェース装置１１〜１ｎは、主にオペレータに各種の情報を提供するサーバとしての機能を有する。

図２は新旧システムの更新に係わる既存の手法の一例を示す図である。システム更新前において、旧プロトコルに対応する監視制御装置２１Ａは旧プロトコルで稼動するＲＩＯ４１〜４ｍを配下に収容する。この状態からＲＩＯ４１〜４ｍを新プロトコルに移行させるには、新プロトコルに対応する監視制御装置２１Ｂを別途、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）に接続し、この監視制御装置２１Ｂに順次、新プロトコル対応のＲＩＯ４１〜４ｍを移行する必要があった。

全てのＲＩＯ４１〜４ｍの更新が完了すると、旧プロトコル対応の監視制御装置２１Ａは撤去される。しかしそれまでの間は新旧プロトコルごとに１台ずつの監視制御装置をＢＡＣｎｅｔ（登録商標）に接続しなくてはならないので、コストがかかっていた。さらには、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）のポイントＩＤが変化することによるエンジニアリングボリュームの増大にも対処しなくてはならない。以下ではこのような事情に対処するための実施形態について説明する。

図３は、実施形態に係わる監視制御装置２１の一例を示す機能ブロック図である。図３は、監視制御装置２１のデータ取得に係わる機能ブロックを示す。監視制御装置２１は、旧プロトコル処理部２１ａ、新プロトコル処理部２１ｂ、有効性判定部２１ｃ，２１ｄ、合成部２１ｅ、およびインタフェース部２１ｆを備える。

図３において、旧プロトコル処理部２１ａは、旧プロトコルにおける監視周期である周期Ａで監視対象からのデータを取得する。同様に新プロトコル処理部２１ｂは、新プロトコルでの監視周期である周期Ｂで監視対象からのデータを取得する。それぞれ取得されたデータは、有効性判定部２１ｃ，２１ｄにより、その有効性が判定される。有効であれば、取得されたデータに信頼性があると判断することができる。

旧プロトコルおよび新プロトコルからそれぞれ取得されたデータは合成部２１ｅに渡され、１つのデータ集合体として管理される。これにより、任意のＲＩＯが旧プロトコルから新プロトコルに移行されたとしても、旧プロトコルに接続されていた時点でのデータを保持することが可能になる。合成されたデータはインタフェース部２１ｆに渡され、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）による通信で、オブジェクトに対してサービスを用いてアクセスされ、インタフェース装置１１〜１ｎやＧＣＳ３などに送信される。

ここで、旧プロトコルおよび新プロトコルからそれぞれ取得されたデータの有効性の判定について説明する。図４に示されるように、旧プロトコル処理部２１ａは旧プロトコル対応のＲＩＯ監視部２１ｈを備える。ＲＩＯ監視部２１ｈは監視周期Ａで各ＲＩＯのヘルシーカウンタ値を取得し、その値に基づいて対象ＲＩＯの正常または異常を検知する。これにより旧プロトコルのもとで判定されたＲＩＯの正常／異常判定結果が、ＲＩＯ状態更新部２１ｇに通知される。

同様に新プロトコル処理部２１ｂは新プロトコル対応のＲＩＯ監視部２１ｉを備え、ＲＩＯ監視部２１ｉは監視周期Ｂで各ＲＩＯのヘルシーカウンタ値を取得し、その値に基づいて対象ＲＩＯの正常または異常を検知する。これにより、新プロトコルのもとで判定されたＲＩＯの正常／異常判定結果もＲＩＯ状態更新部２１ｇに通知される。

ＲＩＯ状態更新部２１ｇは、各ＲＩＯの最新の状態を更新しつつ記憶する。有効性判定部２１ｃ，２１ｄはＲＩＯ状態更新部２１ｇから読み出したＲＩＯの状態に基づいて、取得データの有効性を判定する。システム更新後のプロトコル（新プロトコル）のＲＩＯが有効となった時点で、更新前のプロトコル側（旧プロトコル）での該当ＲＩＯのヘルシー監視は停止される。

図５は、実施形態に係わる監視制御装置２１の一例を示す機能ブロック図である。図５は、監視制御装置２１のデータ送信に係わる機能ブロックを示す。ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）からＲＩＯに向けて送出された制御指令はインタフェース部２１ｆで取得されてプロトコル判定部２１ｊに渡される。

プロトコル判定部２１ｊは、送出された制御指令が新旧いずれのプロトコルに属するＲＩＯに宛てたものかを判定する。制御指令は判定の結果に応じて、旧プロトコル処理部２１ａ、および新プロトコル処理部２１ｂのいずれかを経由して下位のＲＩＯに渡される。その際、プロトコル判定部２１ｊは、ＲＩＯ状態更新部２１ｇに記憶される最新のＲＩＯ状態を参照する。ＲＩＯ状態更新部２１ｇは新旧いずれのプロトコルで対象ＲＩＯが正常と判断されたかを示すフラグを保持しており、プロトコル判定部２１ｊは、正常と判断されたプロトコルに制御指令を通知する。

以上説明したようにこの実施形態では、監視制御装置に旧プロトコル処理部２１ａおよび新プロトコル処理部２１ｂを備え、それぞれ監視周期および制御周期の異なるプロトコルが互いに他の影響を受けることなく初期の性能を維持できるようにした。これにより１台の監視制御装置で複数のプロトコルに対応することが可能になるので、システムの更新時においても複数の監視制御装置を設置する必要がなくなる。また、システムの更新前と更新後とで同じハードウェアの監視制御装置を使用できることから、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）ネットワーク上のポイントＩＤを同じ値に保つことができる。従ってＩＤ書き換えに伴うエンジニアリングボリュームを削減することができる。これらのことから、旧システムから新システムへの更新を低コストで実施可能なビル監視システムおよび監視制御装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

３…グローバルコントロールサーバ（ＧＣＳ）、１１〜１ｎ…インタフェース装置、２１〜２ｍ…監視制御装置、１００…ＬＡＮ、４１〜４ｍ…ノード、２１ａ…旧プロトコル処理部、２１ｂ…新プロトコル処理部、２１ｃ，２１ｄ…有効性判定部、２１ｅ…合成部、２１ｆ…インタフェース部、２１ｇ…ＲＩＯ状態更新部、２１ｈ，２１ｊ…ＲＩＯ監視部、２１ｊ…プロトコル判定部

Claims (6)

1. 更新可能な通信プロトコルに基づいて、監視対象であるノードを配下に収容する監視制御装置と、
   前記監視制御装置と通信して前記ノードに関する情報を取得するサーバとを具備し、
   前記監視制御装置は、
   前記更新前の通信プロトコルである第１プロトコルを処理する第１プロトコル処理部と、
   前記更新後の通信プロトコルである第２プロトコルを処理する第２プロトコル処理部と、
   前記第１プロトコルで前記ノードから受信されたデータ、および前記第２プロトコルで前記ノードから受信されたデータのそれぞれの有効性を判定する有効性判定部と、
   前記第１プロトコルで受信されたデータと前記第２プロトコルで受信されたデータとをデータ集合体に合成する合成部と、
   前記データ集合体を前記サーバに送信するインタフェース部とを備える、ビル監視システム。
2. 前記第１プロトコル処理部および第２プロトコル処理部は、前記ノードを監視する監視部を備える、請求項１に記載のビル監視システム。
3. 前記監視制御装置と前記サーバは、ＢＡＣｎｅｔ（登録商標）で通信する、請求項１に記載のビル監視システム。
4. ビル監視システムに設けられる監視制御装置において、
   更新可能な通信プロトコルに基づいて、監視対象であるノードを配下に収容する手段と、
   前記更新前の通信プロトコルである第１プロトコルを処理する第１プロトコル処理部と、
   前記更新後の通信プロトコルである第２プロトコルを処理する第２プロトコル処理部と、
   前記第１プロトコルで前記ノードから受信されたデータ、および前記第２プロトコルで前記ノードから受信されたデータのそれぞれの有効性を判定する有効性判定部と、
   前記第１プロトコルで受信されたデータと前記第２プロトコルで受信されたデータとをデータ集合体に合成する合成部と、
   前記データ集合体を、前記ビル監視システムのサーバに送信するインタフェース部とを備える、監視制御装置。
5. 前記第１プロトコル処理部および第２プロトコル処理部は、前記ノードを監視する監視部を備える、請求項４に記載の監視制御装置。
6. 前記サーバとＢＡＣｎｅｔ（登録商標）で通信する、請求項４に記載の監視制御装置。

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