JP2017129347A - 領域異常検出システム及び領域異常検出方法 - Google Patents

領域異常検出システム及び領域異常検出方法 Download PDF

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Abstract


【課題】システムの調整時間及びコストを効果的に低減することが可能な領域異常検出システム及び領域異常検出方法を提供する。
【解決手段】領域異常検出システムであって、検出サーバと、複数のセンサと、複数の設備とを含み、平面空間に用いられる。平面空間は同じ面積の複数のブロックに分割される。複数のブロックをそれぞれ平面空間における複数の領域になるように組み合わせる。複数の設備は、各領域のそれぞれに対応し、検出サーバにより作動が制御されることにより、各領域に対して環境の改善サービスを提供する。複数のセンサは、それぞれ、各領域に対応し、各領域の室内環境をセンシングする。検出サーバは、異常状況が発生したと判断した場合に、まず異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を確認し、さらに異常領域が対応する設備の異常発生時間における設備パラメータを取得することにより、異常状況の発生原因を判断する。
【選択図】図2

Description

本発明は、検出システム及び検出方法に関し、特に、領域異常検出システム及び領域異常検出方法に関する。
昨今の建物は、室内空間の快適さを調整するために、プレクーリング空調機(Pre−cooling Air Handling unit,PAH)や冷風機(Fan Coil Unit,FCU)などの室内設備によって処理された冷たい空気を建物に吹き込むことが可能なセントラル空調システムがよく用いられている。また、セントラル空調システムでは、センサによって建物における環境状況をセンシングする。
一般的に、これら室内設備及びセンサは、予め建物の異なる領域、例えばロビー、会議室、オフィスや部屋などに対応するように設けられる。各センサによって、各領域の環境状況(例えば、温度、湿度や人員の進入有無など)がセンシングされ、各室内設備によって、各領域に対して改善サービス(例えば、室内温度を下げ、室内湿度を上げるなど)が提供される。
さらに、管理者は、上記セントラル空調システムが知的空調システムである場合、建物における各領域の実際位置(例えば、座標)、即ち、これら室内設備、センサと各領域との対応関係を、知的制御のアルゴリズムに予め書き込んでおくことが多い。このようにすれば、処理部は、これらのセンサから送信されたセンシングデータに基づいて、各室内設備が改善サービス(例えば、人員が特定領域に進入したことをセンシングすると、当該特定領域が対応する室内設備を自動的にオンにする)を実行するように自動的に制御することが可能である。
上述したように、既存の知的空調設備は、通常、建物における各領域の位置を予め記録し、各室内設備及び各センサを各領域に対応させるように構成されている。しかしながら、管理者は、建物の室内空間に大きな変化がある場合(例えば、建物リフォームなど)、室内空間の変化に応じて、アルゴリズムにおける対応するパラメータデータを再設定し、各室内設備及び各センサを位置が変更された各領域に再対応させる必要があるため、かなり面倒である。
本発明の目的は、主として、同じ面積の複数のブロックを平面空間における複数の領域になるように組み合わせることにより、平面空間における各領域の大きさ、数や位置、及び平面空間における複数の設備及び複数のセンサのサービス領域を設定することが可能な領域異常検出システム及び領域異常検出方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、異常状況が発生した場合に、異常領域が対応する複数の設備の設備パラメータを取得することにより、異常状況の発生原因を判断することが可能な領域異常検出システム及び領域異常検出方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る領域異常検出システムは、複数の設備と、複数のセンサと、検出サーバと、を含む。前記領域異常検出システムは、同じ面積の複数のブロックに分割される平面空間に用いられる。前記複数のブロックによって、前記平面空間における複数の領域がそれぞれ組み合わせられる。前記複数の設備は、それぞれ、各前記領域に対応し、前記検出サーバにより作動が制御されると、各前記領域に対して環境の改善サービスを提供する。前記複数のセンサは、それぞれ、各前記領域の室内環境をセンシングするように、各前記領域に対応する。
前記検出サーバは、異常状況が発生したと判断した場合に、まず、前記異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を確認し、さらに、前記異常領域が対応する前記設備の前記異常発生時間における設備パラメータを取得して、前記異常状況の発生原因を判断する。
本発明は、まず前記平面空間を同じ面積の複数のブロックに分割し、さらに複数のブロックを前記平面空間における複数の領域になるように組み合わせ、最後に前記平面空間における複数のセンサ及び複数の設備をサービスが提供される必要のある各前記領域に対応させる。これにより、システムは、前記平面空間における各領域に大きな変化がある場合(例えば、リフォーム)、前記複数のブロックによって各領域を迅速に再定義し、前記平面空間における前記複数のセンサ及び前記複数の設備と、再定義した各前記領域とをより簡便に関連付けし易くすることができる。
本発明の第1の具体例によるシステムを示す構成図である。 本発明の第1の具体例によるブロック分割を示す概略図である。 本発明の第1の具体例による設備カバレッジを示す概略図である。 本発明の第1の具体例による検出サーバを示すブロック図である。 本発明の第1の具体例によるセンサのサービス領域を示す概略図である。 本発明の第1の具体例による冷風機のサービス領域を示す概略図である。 本発明の第1の具体例によるプレクーリング空調機のサービス領域を示す概略図である。 本発明の第1の具体例による対応関係を示すツリー図である。 本発明の第1の具体例による異常検出を示すフローチャートである。 本発明の第1の具体例による領域の対応を示すフローチャートである。 本発明の第1の具体例による異常状況の記録を示すフローチャートである。 本発明の第1の具体例による異常理処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の具体例による異常シーケンステーブルを示す概略図である。
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1の具体例によるシステムを示す構成図である。図1に示すように、本発明に係る領域異常検出システム(以下、システム1と略称する)は、主として、検出サーバ2と、複数のセンサ5と、複数の設備とを含んでいる。本発明において、複数の設備は、知的空調システムの様々な設備、例えば、プレクーリング空調機(Pre−cooling Air Handling unit,PAH)3、冷風機(Fan Coil Unit,FCU)4やチラー6などであってもよいが、これらに限定されない。
検出サーバ2は、各設備に直接接続されてもよく、プログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller,PLC、図示せず)を介して各プレクーリング空調機3及びチラー6に間接接続され、各領域における領域コントローラ(Zone Controller,ZC、図示せず)を介して各領域における冷風機4に間接的に接続されてもよい。また、本実施例において、複数のセンサ5は、それぞれ、各領域に配置され、各領域における冷風機4に接続されるとともに、冷風機4を介して検出サーバ2に接続されている。
システム1は、主として建物(図示せず)に用いられる。建物は、複数の階層を有し、各階層には、平面空間(図2に示す平面空間P1)が設けられている。以下の説明において、単一の平面空間P1を例として説明する。
本発明において、検出サーバ2は、主として1つの平面空間P1を同じ面積の複数のブロック(図2に示すブロックS)にロジック的に分割する。平面空間P1は、実際の内装に応じて複数の領域(例えば、ロビー、オフィス、第1会議室、第2会議室など)に分けられ、複数の領域は、それぞれ、異なる数の複数のブロックSによって組み合わせられている。即ち、検出サーバ2は、複数のブロックSによって各領域を定義する。
図2は、本発明の第1の具体例によるブロック分割を示す概略図である。図2に示す実施例において、平面空間P1は、検出サーバ2によって複数のブロックSにロジック的に分割されている。具体的に、検出サーバ2は、平面空間P1を49個の同じ面積のブロックS、即ち、図2に示すS〜S49にロジック的に分割する。言い換えると、複数のブロックS={S,S,………,S49}であり、平面空間P1の総面積は、複数のブロックSの面積の合計である。
図2に示すように、平面空間P1は、第1領域A1(例えば第1会議室R−101)、第2領域A2(例えば第2会議室R−102)、第3領域A3(例えば第3会議室R−103)、第4領域A4(例えばロビーLobby)及び第5領域A5(例えば階段室)を有している。本発明において、検出サーバ2は、自動分析アルゴリズムを実行、又はマンマシンインターフェース(図示せず)を介して管理者による設定を受信することにより、複数のブロックSをそれぞれ各領域となるように組み合わせる。
具体的に、図2の実施例において、検出サーバ2は、複数のブロックS、S、S、S、S、S10、S15、S16及びS17を第1領域A1に対応させ、複数のブロックS、S、S、S12、S13、S14、S19、S20、S21、S26、S27及S28を第2領域A2に対応させ,複数のブロックS29、S30、S31、S36、S37、S38、S43、S44及S45を第3領域A3に対応させ,複数のブロックS11、S18、S24、S25、S32、S33、S34、S35、S39、S40、S41、S42、S46、S47、S48及S49を第4領域A4に対応させ、複数のブロックSを第5領域A5に対応させる。
なお、本発明のブロックSは、これ以上分割することが不可能な最小面積を有し、20cm×20cmの面積又は10cm×10cmの面積を有することが好ましい。また、ブロックSは、互いに重ならないように設けられている。したがって、一つの領域の面積と当該領域になるように組み合わせられた複数のブロックSの面積の合計とが全く等しくなくてもよく、システム1の作動に影響を与えることはない。これにより、各領域の設定の難易度を低くすることができる。
図1を再び参照する。複数のセンサ5は、それぞれ、各領域のうち1つの領域に対応することで、各領域の室内環境をセンシングするとともに、センシングデータを検出サーバ2に送信する。これにより、検出サーバ2は、センシングデータに基づいて、各領域に異常状況が発生したか否かをモニタする。
複数の設備は、それぞれ、各領域に対応し、検出サーバ2により作動が制御されるとともに、作動時の設備パラメータ(後述する)を記録する。具体的に、各設備は、1つ又は複数の領域に対応してもよいが、これに限定されない。例えば、1台の冷風機4は通常、単一の領域のみに対応し、1台のプレクーリング空調機3は通常、複数の領域(即ち、複数台の冷風機4の領域をカバーする)に対応し、1台のチラー6は通常、平面空間P1において全ての領域(即ち、複数台の冷風機4および複数台のプレクーリング空調機3の領域をカバーする)に対応することが可能である。
図3は、本発明の第1の具体例による設備カバレッジを示す概略図である。上述したように、異なる種類の設備は、異なる範囲をカバーすることが可能であるため、異なるレベル(Level)に分けられている。図3に示すように、各冷風機4は、単一の領域のみに空気を送風するため、レベル1(Level1)とみなし、各プレクーリング空調機3は、同時に複数台の冷風機4に外気を吹出すため、レベル2(Level2)とみなす。図3の実施例において、プレクーリング空調機3が対応する領域は、3台の冷風機4が対応する領域をカバーすることができる。
図4は、本発明の第1の具体例による検出サーバを示すブロック図である。図4に示すように、検出サーバ2は、主として、処理部21と、処理部21に接続されるブロック分割部22と、設定部23と、記憶部24と、通信部25とを含んでいる。本実施例において、検出サーバ2の各部(ブロック分割部21〜通信部25)は、ハードウェアにより実現するもの(例えば、電子回路やデジタル回路が書き込まれた集積回路)であってもよく、又は、ソフトウェアにより実現するもの(例えば、プログラム(program)やアプリケーションプログラミングインタフェース(Application Programming Interface,API))であってもよいが、これらに限定されない。
設定部23は、複数のブロックSの面積の大きさを設定するために用いられている。ブロック分割部22は、設定部23の設定値に基づいて、平面空間P1を複数のブロックSにロジック的に分割する。また、設定部23は、複数のブロックSを各領域になるように組み合わせる。さらに、設定部23は、複数のセンサ5及び複数の設備を、それぞれ、各領域に対応させ、即ち、複数の領域をそれぞれ複数のセンサ5及び複数の設備のサービス領域(Serving Area,SA)として設定する。
一実施例において、設定部23による設定は、アルゴリズムにより自動的に実行してもよい。しかし、他の実施例において、設定部23は、マンマシンインターフェースを介して管理者による設定を受信してもよい。こうすると、システム1の管理者自らは、各領域と各ブロックSとの対応関係、各センサ5と各領域との対応関係、及び各設備と各領域との対応関係を設定するとともに、これらの対応関係を記憶部24に記録することができる。
通信部25は、複数のセンサ5及び複数の設備に接続され、複数のセンサ5から送信されたセンシングデータを受信し、複数の設備に制御指令を送信する。
処理部21は、通信部25を介して複数のセンサ5から送信されたセンシングデータを受信し、当該センシングデータに基づいて異常状況が発生したか否かを判断する。処理部21は、複数のセンサ5のうちの特定のセンサから送信されたセンシングデータに基づいて異常状況が発生したと判断した場合、まず異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を確認し、次に異常領域が対応する複数の特定の設備の異常発生時間における設備パラメータを取得する。本実施例において、異常領域とは、異常状況が発生した領域を意味する。また、異常領域は、特定のセンサ及び複数の特定の設備のサービス領域である。
なお、処理部21は、主として予め設定されたルールに基づいて、異常状況が発生したか否かを判断する。例えば、処理部21は、1つの領域における複数の設備が起動した後、当該領域の室内温度を取得するようにセンシングデータを取得し続ける。また、処理部21は、所定時間後に当該領域の室内温度が依然として目標温度に達することができない場合、異常状況が発生したと判断するようにしている。
処理部21は、複数の特定の設備の設備パラメータを取得した後、取得した設備パラメータに基づいて、異常状況の発生原因を判断することが可能である。具体的に、複数の設備の設備パラメータは、読み書き可能な制御パラメータと、読み込みのみ可能な属性パラメータとを含んでいる。処理部21は、制御パラメータ及び属性パラメータに基づいて、異常状況の発生原因がシステム1又は管理者による各設備に対する制御エラーによるものなのか、各設備の能力(Capacity)不足によるものなのか、又は異常領域における環境因子に問題があることによるものなのかを判断する。
本実施例において、制御パラメータは、検出サーバ2から送信された制御指令、例えば、冷風機4のファン速度又はウォータバルブ開度、プレクーリング空調機3のファン速度などに対応している。属性パラメータは、各設備能力の各数値、例えば、プレクーリング空調機3の送風温度、冷風機4の消費電力量や冷却コイル(Coil)の吸い込み温度などに対応している。
複数のセンサ5は、各サービス領域の環境状況をセンシングするための複数の環境センサと、各設備の設備状況をセンシングするための設備センサとを含んでいる。複数の環境センサは、対応するサービス領域内に配置され、人員がサービス領域に進入したか否かをセンシングするための人感センサ、サービス領域の室内温度をセンシングするための温度センサ、サービス領域の室内湿度をセンシングするための湿度センサ、及びサービス領域のCO2含有量をセンシングするためのCO2センサなどを含んでいる。設備センサは、対応する設備の属性パラメータをセンシングするように、当該設備の内部又はその周囲に配置されている。
記憶部24には、平面図241と、領域テーブル242と、センサテーブル243と、設備テーブル244とが記憶されている。平面図241には、平面空間P1の空間データが記録されている。具体的に、ブロック分割部22は、平面図241及び設定部23に基づいて面積の大きさを設定し、平面空間P1を複数のブロックSにロジック的に分割する。
領域テーブル242は、設定部23によって複数のブロックSを各領域になるようにそれぞれ組み合わせてから生成されたものであり、各領域と複数のブロックSとの対応関係を記録している。具体的に、仮に図2の実施例を例に挙げると、領域テーブル242は、表1のようになる。
本発明は、平面空間P1に大きな変化があり(例えば、リフォーム)、各領域の大きさ、数量や位置が変わった場合であっても、複数のブロックSをそれぞれ各領域になるように組み合わせることにより、検出サーバ2において使用されるアルゴリズムを修正する必要がなく、複数のブロックSのみによって新たな領域を再定義することができる。これにより、システムの調整時間及びコストをかなり節約することができる。
センサテーブル243は、設定部23によって複数のセンサ5を各サービス領域のそれぞれに対応させてから生成されたものであり、各センサ5と各サービス領域との対応関係を記録している。また、センサテーブル243は、各センサ5が上記設備センサを有する場合、各センサ5と各設備との対応関係をさらに記録してもよい。具体的に、仮に図5Aの実施例を例に挙げると、センサテーブル243は、表2のようになる。
図5Aは、本発明の第1の具体例によるセンサのサービス領域を示す概略図である。図5Aに示す実施例において、センサT1及びセンサC1のサービス領域は、第1会議室R−101であり、センサT2及びセンサC2のサービス領域は、第2会議室R−102であり、センサT3、センサT4、センサC3及びセンサC4のサービス領域は、ロビーLobbyであり、センサT5及びセンサC5のサービス領域は、第3会議室R−103である。ここで、センサT1〜センサT5は、温度センサであり、そのデータ属性は、温度である。センサC1〜センサC5は、CO2センサであり、そのデータ属性は、CO2含有量である。
本実施例において、センサT6及びセンサT7は、設備センサであり、第1プレクーリング空調機PAH−01の周囲に配置されている(図示せず)。センサT6及びセンサT7は、温度センサであり、センサT6のデータ属性は、第1プレクーリング空調機の吸気温度であり、センサT7のデータ属性は、第1プレクーリング空調機の排気温度である。即ち、センサT6のサービス領域は、第1プレクーリング空調機の吸気口であり、センサT7のサービス領域は、第1プレクーリング空調機の排気口である。ただし、上記説明は本発明の好ましい具体例を示しているが、これに限らない。
設備テーブル244は、設定部23によって複数の設備を各サービス領域にそれぞれ対応した後に生成されたものである。設備テーブル244には、各設備と各サービス領域との対応関係、及び設備同士間のカバレッジの関係が記録されている。
本実施例において、複数の設備は、複数のプレクーリング空調機3と、複数の冷風機4とを少なくとも含んでいる。1台のプレクーリング空調機3は、少なくとも1台の冷風機4をカバーする。具体的に、特定のプレクーリング空調機が特定の冷風機をカバーする場合とは、特定のプレクーリング空調機のサービス領域の少なくとも一部が特定の冷風機のサービス領域と重なっていることを意味する。
具体的に、仮に図5B及び図5Cの実施例を例に挙げると、設備テーブル244は、表3のようになる。
図5Bは、本発明の第1の具体例による冷風機のサービス領域を示す概略図である。図5Cは、本発明の第1の具体例によるプレクーリング空調機のサービス領域を示す概略図である。図5Bに示す実施例において、第1冷風機FCU−01のサービス領域は、第1会議室R−101であり、そのサービス領域は、第1プレクーリング空調機PAH−01によってカバーされている。第2冷風機FCU−02のサービス領域は、第2会議室R−102であり、そのサービス領域は、第1プレクーリング空調機PAH−01によってカバーされている。第3冷風機FCU−03及び第4冷風機FCU−04のサービス領域は、ロビーLobbyであり、そのサービス領域は、第2プレクーリング空調機PAH−02によってカバーされている。第5冷風機FCU−05のサービス領域は、第3会議室R−103であり、そのサービス領域は、第2プレクーリング空調機PAH−02によってカバーされている。
図5Cに示す実施例において、第1プレクーリング空調機PAH−01のサービス領域は、第1会議室R−101及び第2会議室R−102であり、第2プレクーリング空調機PAH−02のサービス領域は、第3会議室R−103及びロビーLobbyである。また、第1プレクーリング空調機PAH−01及び第2プレクーリング空調機PAH−02のサービス領域は、チラー6によってカバーされている。
上記設備テーブル244から分かるように、チラー6のサービス領域は、平面空間P1における全ての領域をカバーしている。即ち、第1会議室R−101、第2会議室R−102、第3会議室R−103及びロビーLobbyを含んでいる。
図6は、本発明の第1の具体例による対応関係を示すツリー図である。検出サーバ2は、上述した領域テーブル242、センサテーブル243、設備テーブル244及び図5A〜図5Cの記載に基づいて、図6に示すツリー図を自動的に作成することが可能である。なお、チラー6は、一般的に各冷風機4及び各プレクーリング空調機3を同時にカバーすると、各冷風機4及び各プレクーリング空調機3に処理した氷水を直接提供することが可能である。また、図6に示すのは、これらの設備(プレクーリング空調機3、冷風機4及びチラー6)のカバレッジの関係を示すツリー図であるが、実際の接続関係図ではない。
図6に示すように、センサT1、センサC1及び第1冷風機FCU−01のサービス領域は、第1プレクーリング空調機PAH−01によってカバーされる第1会議室R−101である。センサT2、センサC2及び第2冷風機FCU−02のサービス領域は、第1プレクーリング空調機PAH−01によってカバーされる第2会議室R−102である。センサT3、センサT4、センサC3、センサC4、第3冷風機FCU−03、及び第4冷風機FCU−04のサービス領域は、第2プレクーリング空調機PAH−02によってカバーされるロビーLobbyである。センサT5、センサC5及び第5冷風機FCU−05のサービス領域は、第2プレクーリング空調機PAH−02によってカバーされる第3会議室R−103である。また、第1プレクーリング空調機PAH−01及び第2プレクーリング空調機PAH−02のサービス領域は、チラーによってカバーされている。
具体的に、検出サーバ2は、センサT1及びセンサC1のセンシングデータに基づいて、第1会議室R−101に異常状況が発生したか否かを判断し、異常状況が発生したと判断した場合に、第1冷風機FCU−01、第1プレクーリング空調機PAH−01、及びチラーの設備パラメータを取得することにより、異常状況の発生原因を判断する。
また、検出サーバ2は、センサT2及びセンサC2のセンシングデータに基づいて、第2会議室R−102に異常状況が発生したか否かを判断し、異常状況が発生したと判断した場合に、第2冷風機FCU−02、第1プレクーリング空調機PAH−01、及びチラーの設備パラメータを取得することにより、異常状況の発生原因を判断する。
また、検出サーバ2は、センサT3、センサT4、センサC3及びセンサC4のセンシングデータに基づいて、ロビーLobbyに異常状況が発生したか否かを判断し、異常状況が発生したと判断した場合に、第3冷風機FCU−03、第4冷風機FCU−04、第2プレクーリング空調機PAH−02、及びチラーの設備パラメータを取得することにより、異常状況の発生原因を判断する。
また、検出サーバ2は、センサT5及びセンサC5のセンシングデータに基づいて、第3会議室R−103に異常状況が発生したか否かを判断し、異常状況が発生したと判断した場合に、第5冷風機FCU−05、第2プレクーリング空調機PAH−02、及びチラーの設備パラメータを取得することにより、異常状況の発生原因を判断する。
図4を再び参照すると、記憶部24には、異常シーケンステーブル245がさらに記憶されている。検出サーバ2は、これらのセンサ5から送信されたセンシングデータを受信し続けるとともに、センシングデータに基づいて異常シーケンステーブル245を定期的に更新する。具体的に、検出サーバ2は、センシングデータに基づいて、異常状況が発生しないと判断した場合、異常シーケンステーブル245における対応の欄にフラグを0として記録する一方、異常状況が発生したと判断した場合、異常シーケンステーブル245における対応の欄にフラグを1として記録する。
さらに具体的に、検出サーバ2は、フラグを1として記録すると同時に、異常シーケンステーブル245における対応の欄に異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を記録してもよい。
本実施例において、検出サーバ2は、異常シーケンステーブル245により各領域に異常状況の発生時間を統計するとともに、時間分布図を生成することが可能である。これにより、検出サーバ2は、異常状況の発生原因が環境、時間又は外部気候に関与するか否かを判断することができる。
図7は、本発明の第1の具体例による異常検出を示すフローチャートである。本発明は、領域異常検出方法(以下、方法と略称する)をさらに提供し、当該方法は、主として上記システム1に用いられ、以下の手順を含む。
まず、システム1は、平面空間P1を同じ面積の複数のブロックSにロジック的に分割する(ステップS10)。次に、複数のブロックSをそれぞれ平面空間P1における複数の領域になるように組み合わせ(ステップS12)、複数のセンサ5及び複数の設備(複数の冷風機4及び複数のプレクーリング空調機3)をそれぞれ複数の領域に対応させる(ステップS14)。
システム1は、複数の領域、複数のセンサ5及び複数の設備の設定が完了した後に作動し始める。そして、システム1は、作動中において複数のセンサ5から送信されたセンシングデータを受信し続ける(ステップS16)。ここで、各センサ5から送信されたセンシングデータは、各センサ5が担当するサービス領域にそれぞれに対応している。また、複数の設備は、センシングデータの内容(例えば、人員が各サービス領域に進入した場合)に基づいて、システム1により各サービス領域に対応して作動するように制御されるとともに、作動中において各自の設備パラメータを記録する。
次に、システム1は、複数のセンサ5から送信されたセンシングデータに基づいて、各領域に異常状況が発生したか否かを判断する(ステップS18)。システム1は、異常状況が発生しない場合、何の処理も実行せず、ステップS14に戻し、センシングデータを受信し続けるとともに、異常検出を実行し続ける。
システム1は、センシングデータに基づいて異常状況が発生したと判断した場合、まず当該異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を確認する(ステップS20)。本実施例において、システム1は、主に複数のセンサ5における特定のセンサから送信されたセンシングデータに基づいて異常状況が発生したか否かを判断する。異常領域は、当該特定のセンサのサービス領域である。また、異常発生時間は、異常状況が発生した時間であり、年、月、日、時、分、秒を含んでもよいが、これらに限定されない。
システムは、異常領域及び異常発生時間を確認した後、さらに当該異常領域が対応する複数の特定の設備の異常発生時間における設備パラメータを取得する(ステップS22)。本実施例において、異常領域は、複数の特定の設備のサービス領域であり、その複数の特定の設備が例えば冷風機4、プレクーリング空調機3及びチラー6であってもよいが、これらに限定されない。
上述したサービス領域とは、主として上記設備により環境の改善サービスが提供される目標領域をいう。ただし、これらの設備の本体は、サービス領域に配置されてなくてもよい。さらに、これらの設備は、平面空間P1の外部(例えば、建物の外部又は地下室)に配置されてもよいが、これに限定されない。ステップS22を行った後、システム1は、取得した設備パラメータに基づいて、異常状況の発生原因を判断する(ステップS24)。
ちなみに、上述した設備テーブル244には、各設備の設置領域が記録されてもよい。これにより、システム1によって異常状況の発生原因が各設備の能力不足によるものを判断した場合、設備テーブル244から各設備の設置領域を取得し、メンテナンス人員が現地へ行って修理や交換を行うことになる。なお、設置領域は、平面空間P1内に位置する場合、複数のブロックSによって定義されてもよい。
図8は、本発明の第1の具体例による領域の対応を示すフローチャートである。システム1は、平面空間P1に対してロジック的な分割を行う際、まず記憶部24から当該平面空間P1の平面図241を取得し(ステップS30)、設定部23によってブロック設定値を取得する(ステップS32)。ここで、ブロック設定値は、設定された複数のブロックSの面積の大きさである。これにより、システム1は、平面図241及びブロック設定値に基づいて、平面空間P1を、複数のブロックSにロジック的に分割することができる(ステップS34)。本実施例において、複数のブロックSは、それぞれ、これ以上分割することが不可能な最小面積を有し、複数のブロックS同士は、互いに重ならないように設けられている。
システム1は、各領域を定義しようとするとき、主として、領域設定プログラムを実行することにより、複数のブロックSをそれぞれ領域になるように組み合わせる(ステップS36)。システム1は、複数のセンサ5のサービス領域を定義しようとするとき、主として、センサ設定プログラムを実行することにより、複数の領域のそれぞれを各センサ5のサービス領域になるように設定する(ステップS38)。システム1は、複数の設備のサービス領域を定義しようとするとき、主として設備設定プログラムを実行することにより、複数の領域のそれぞれを各設備のサービス領域になるように設定する(ステップS40)。
なお、ステップS36において、システム1は、領域設定プログラムを実行することにより、領域テーブル242を生成するとともに、記憶部24に記録する。ここで、領域テーブル242には、領域設定プログラムによって設定された各領域と複数のブロックSとの対応関係が記録されている。ステップS38及びステップS40において、システム1は、センサ設定プログラム及び設備設定プログラムを実行することによりセンサテーブル243及び設備テーブル244を生成するとともに、記憶部24に記録する。ここで、センサテーブル243には、センサ設定プログラムによって設定され複数のセンサ5と各サービス領域との対応関係が記録されている。設備テーブル244には、設備設定プログラムによって設定された複数の設備と各サービス領域との対応関係が記録されている。
図9は、本発明の第1の具体例による異常状況の記録を示すフローチャートである。まず、システム1は、人員がいずれか1つのサービス領域に進入すると、当該サービス領域の目標快適度を受信することが可能である(ステップS50)。具体的に、当該サービス領域の人感センサは、人員が当該サービス領域に進入したことをセンシングする場合にシステム1に通知し、システム1は、その目標快適度をさらに受信してもよい。本実施例において、目標快適度は、サービス領域に進入した人員によって設定されたもの、システム1の管理者によって設定されたもの、或いはシステム1のデフォルト値であってもよいが、これに限定されない。
システム1は、目標快適度を受信すると、サービス領域に対応される複数の設備が作動するように制御することにより(ステップS52)、各サービス領域に対して環境の改善サービスを提供する。これにより、所定時間内に目標快適度に達することができる。本実施例において、目標快適度は、目標温度、目標湿度、目標CO2含有量又は目標快適指数(又は予想平均温冷感申告(Predicted Mean Vote,PMV)と称する)であってもよいが、これらに限定されない。また、各設備は、作動中において自身の設備パラメータを記録し続ける(ステップS54)。
システム1は、各設備が作動中において複数のセンサ5から送信されるセンシングデータを受信し続けるとともに、センシングデータに基づいて異常状況が発生したか否かを判断する(ステップS56)。具体的に、本実施例において、システム1は、主として、目標快適度を有する1つまたは複数のサービス領域のみに異常状況が発生したか否かを判断するが、これに限定されない。
システム1は、センシングデータに基づいて異常シーケンステーブル245を定期的に更新する。異常状況が発生しないと判断した場合、異常シーケンステーブル245における対応の欄にフラグを0として記録する一方(ステップS58)、異常状況が発生したと判断した場合、異常シーケンステーブル245における対応の欄にフラグを1として記録する(ステップS60)。システム1は、異常シーケンステーブル245を更新した後、各設備をターンオフするか否かを判断し(ステップS62)、即ち、人員がサービス領域から退出したか否かによって各設備がターンオフするかどうかを判断する。また、システム1は、各設備がターンオフするまで、異常状況を検出し続けるとともに異常シーケンステーブル245を更新するように、ステップS52〜ステップS60を繰り返し実行する。
図10は、本発明の第1の具体例による異常理処理を示すフローチャートである。システム1又は管理者は、平面空間P1における異常状況を分析しようとする場合、異常シーケンステーブル245から1として記録されたフラグを取得することにより、全ての異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を取得することが可能である(ステップS70)。そして、これらの異常領域が対応する複数の設備の異常発生時間における設備パラメータを取得する(ステップS72)。
上述したように、設備パラメータは、読み書き可能な制御パラメータと、読み込みのみ可能な属性パラメータとを含むことが好ましい。本実施例において、システム1は、主として属性パラメータ及び制御パラメータに基づいて、異常状況の発生原因が管理者又はシステム1による各設備に対する制御エラーによるものなのか、各設備の能力不足によるものなのか(例えば、設備が古く、又は領域における設備の数不足)、又は異常領域における環境因子に問題があることによるものなのか(例えば、ドアや窓が閉じられず、又は温度が極めて高い機器を使用する)を判断する(ステップS74)。
具体的に、システム1は、設備テーブル244に各設備の設置領域が記録されている場合、異常状況の発生原因が各設備の能力不足によるものを判断すると、異常領域が対応する各設備の設置領域を取得するとともに、設置領域に基づいてメンテナンスの通知を送信する(ステップS76)。これにより、メンテナンス人員が各設備に対してメンテナンス、修理や交換を行うことができる。
また、システム1は、異常シーケンステーブル245における1として記録されたフラグを取得することにより、全ての異常状況の異常発生時間を取得し、時間分布図を生成することが可能である(ステップS78)。管理者は、時間分布図により、異常状況のいつもの発生時間帯を知り、さらに異常状況の発生原因を推論することができる。例えば、第1会議室の異常状況がいつも月曜日の午後3時に発生することから、月曜日の午後3時の会議に参加する人数が多すぎる可能性があることを推定することができる。
なお、本発明において、システム1は、各設備の作動状態及びサービス領域における現在の室内環境をカスタマイズルールに入力することにより、サービス領域に異常状況が発生したか否かを判断する。例えば、カスタムルールには、プレクーリング空調機3が起動5分後に、サービス領域の温度が目標温度に達しない場合、異常状況とみなすとともに、異常シーケンステーブル245にフラグを1として記録するというルールが予め設定されてもよい。
図11は、本発明の第1の具体例による異常シーケンステーブルを示す概略図である。システム1は、複数のセンサ5から送信されたセンシングデータに基づいて異常シーケンステーブル245を定期的に更新する(例えば、5分ごとに)。システム1は、異常状況が発生すると、異常シーケンステーブル245における対応の欄にフラグを1として記録する。具体的に、システム1は、異常シーケンステーブル245における対応の欄に異常領域(即ち、センシングデータを送信する特定のセンサのサービス領域)及び異常発生時間(即ち、センシングデータを送信する時間)を記録する。
図11に示すように、システム1は時間分布図を生成しようとする場合、又はシステム1の管理者は平面空間P1の状況を把握しようとする場合、異常シーケンステーブル245から異常状況のデータ2つを取り出すことが可能である。ここで、1つ目の異常状況の異常領域が第1会議室R−101であり、異常発生時間がPM1:05である。2つ目の異常状況の異常領域が第3会議室R−103であり、異常発生時間がPM1:20である。
上述したように、システム1は、PM1:05に第1会議室が対応する第1冷風機FCU−01及び第1プレクーリング空調機PAH−01の設備パラメータを取出してアルゴリズムに入力し、1つ目の異常状況の発生原因を判断することができる。また、システム1は、PM1:20に第3会議室が対応する第5冷風機FCU−05及び第2プレクーリング空調機PAH−02の設備パラメータを取出してアルゴリズムに入力し、2つ目の異常状況の発生原因を判断することができる。
本発明のシステム1及び方法によれば、管理者は、各領域における異常状況の発生原因を簡単に判定することができる。また、建物における各領域が再定義されても、システム1に用いられるアルゴリズムを書き換える必要がない。これにより、システムの調整時間及びコストを効果的に低減することができる。
以上、本発明の好ましい具体的な実施例を説明したが、これによって本発明の特許請求の範囲が限定されるものではない。また、本発明の内容を応用してなされる等価な変更は、すべて本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
1…領域異常検出システム(システム)
2…検出サーバ
21…処理部
22…ブロック分割部
23…設定部
24…記憶部
241…平面図
242…領域テーブル
243…センサテーブル
244…設備テーブル
245…異常シーケンステーブル
25…通信部
3…プレクーリング空調機
4…冷風機
5…センサ
6…チラー
A1…第1領域
A2…第2領域
A3…第3領域
A4…第4領域
A5…第5領域
P1…平面空間
Si…ブロック

Claims (15)

  1. 領域異常検出システム(1)であって、検出サーバ(2)と、複数のセンサ(5)と、複数の設備と、を含み、
    前記検出サーバ(2)は、平面空間(P1)を同じ面積の複数のブロック(S)にロジック的に分割し、
    前記平面空間(P1)には、複数の領域を有し、
    前記複数の領域は、それぞれ異なる数の複数の前記ブロック(S)からなり、
    前記複数のセンサ(5)は、それぞれ、各前記領域の室内環境をセンシングし、センシングデータを前記検出サーバ(2)に送信し、
    前記複数の設備は、それぞれ、各前記領域に対応し、前記検出サーバ(2)により作動が制御され、作動時の設備パラメータを記録し、
    前記検出サーバ(2)は、特定の前記センサ(5)から送信されたセンシングデータに基づいて異常状況が発生したと判断すると、前記異常状況が対応する異常領域及び異常発生時間を確認し、前記異常領域が対応する複数の特定の設備の前記異常発生時間における設備パラメータを取得するとともに、前記設備パラメータに基づいて前記異常状況の発生原因を判断し、
    前記異常領域は、前記特定のセンサ(5)及び前記複数の特定の設備のサービス領域であることを特徴とする領域異常検出システム。
  2. 前記検出サーバ(2)は、ブロック分割部(22)と、設定部(23)と、記憶部(24)と、を含み、
    前記ブロック分割部(22)は、前記平面空間(P1)を前記複数のブロック(S)にロジック的に分割し、
    前記設定部(23)は、前記複数のブロック(S)の面積の大きさを設定し、前記複数のブロック(S)をそれぞれ各前記領域になるように組み合わせるとともに、前記複数の領域のそれぞれを前記複数のセンサ(5)及び前記複数の設備のサービス領域になるように設定し、
    前記記憶部(24)には、平面図(241)と、領域テーブル(242)と、センサテーブル(243)と、設備テーブル(244)とが記憶され、
    前記平面図(241)には、前記平面空間(P1)の空間データが記録され、
    前記ブロック分割部(22)は、前記平面図(241)に基づいて前記平面空間(P1)を前記複数のブロック(S)にロジック的に分割し、
    前記領域テーブル(242)には、各前記領域と前記複数のブロック(S)との対応関係が記録され、
    前記センサテーブル(243)には、各前記センサ(5)と各前記サービス領域との対応関係が記録され、
    前記設備テーブル(244)には、各前記設備と各前記サービス領域との対応関係が記録されることを特徴とする請求項1に記載の領域異常検出システム。
  3. 前記複数のブロック(S)は、それぞれ前記ブロック分割部(22)をこれ以上分割することが不可能な最小面積を有し、互いに重ならないことを特徴とする請求項2に記載の領域異常検出システム。
  4. 前記記憶部(24)には、異常シーケンステーブル(245)がさらに記憶され、
    前記検出サーバ(2)は、前記センシングデータに基づいて前記異常シーケンステーブル(245)を定期的に更新し、異常状況が発生しない場合、前記異常シーケンステーブル(245)における対応の欄にフラグを0として記録する一方、異常状況が発生した場合、前記異常シーケンステーブル(245)における対応の欄にフラグを1として記録することを特徴とする請求項2に記載の領域異常検出システム。
  5. 前記複数の設備は、複数のプレクーリング空調機(3)と、複数の冷風機(4)とを少なくとも含み、
    前記設備テーブル(244)には、各前記プレクーリング空調機(3)と各前記冷風機(4)とのカバレッジの関係が更に記録され、
    特定のプレクーリング空調機(3)は、前記特定のプレクーリング空調機(3)のサービス領域の少なくとも一部が特定の冷風機(4)のサービス領域と重なる場合、前記特定の冷風機(4)をカバーすることを特徴とする請求項4に記載の領域異常検出システム。
  6. 前記複数のセンサ(5)は、各前記サービス領域の環境状況をセンシングするための複数の環境センサと、各前記設備の設備状況をセンシングするための複数の設備センサと、を含み、
    前記センサテーブル(243)には、各前記センサ(5)の前記センシングデータのデータ属性がさらに記録され、
    前記複数の環境センサは、人感センサ、温度センサ、湿度センサ及びCO2センサのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4に記載の領域異常検出システム。
  7. 各前記設備の前記設備パラメータは、読み書き可能な制御パラメータと、読み込みのみ可能な属性パラメータとを含み、
    前記検出サーバ(2)は、前記属性パラメータ及び前記制御パラメータに基づいて、前記異常状況の発生原因が前記領域異常検出システム(1)又は管理者による各前記設備に対する制御エラーによるものなのか、各前記設備の能力不足によるものなのか、又は前記異常領域における環境因子に問題があることによるものなのかを判断することを特徴とする請求項4に記載の領域異常検出システム。
  8. 複数のセンサ(5)と、複数の設備と、検出サーバ(2)とを含む領域異常検出システム(1)に用いられる領域異常検出方法であって、
    前記検出サーバ(2)は、平面空間(P1)を同じ面積の複数のブロック(S)にロジック的に分割するステップaと、
    前記複数のブロック(S)をそれぞれ前記平面空間(P1)における複数の領域になるように組み合わせるステップbと、
    前記複数のセンサ(5)及び前記複数の設備をそれぞれ前記複数の領域に対応させ、前記複数のセンサ(5)がそれぞれ各前記領域の室内環境をセンシングし、前記複数の設備がそれぞれ前記検出サーバ(2)により各前記領域に対応して作動するように制御されて作動時の設備パラメータを記録するステップcと、
    前記検出サーバ(2)が前記複数のセンサ(5)から送信されたセンシングデータを受信するステップdと、
    前記検出サーバ(2)が特定のセンサ(5)から送信されたセンシングデータに基づいて異常状況が発生したと判断した場合に、前記異常状況が対応する、前記特定のセンサ(5)のサービス領域である異常領域及び異常発生時間を確認するステップeと、
    前記検出サーバ(2)が複数の特定の設備のサービス領域である前記異常領域が対応する前記複数の特定の設備の前記異常発生時間における設備パラメータを取得するステップfと、
    前記検出サーバ(2)が前記設備パラメータに基づいて前記異常状況の発生原因を判断するステップgと、を含むことを特徴とする領域異常検出方法。
  9. 前記ステップaは、
    前記平面空間(P1)の空間データが記録される平面図(241)を取得するステップa01と、
    前記複数のブロック(S)の面積の大きさであるブロック設定値を取得するステップa02と、
    前記平面図(241)及び前記ブロック設定値に基づいて、前記平面空間(P1)を、これ以上分割することが不可能な最小面積をそれぞれ有し、互いに重ならない前記複数のブロック(S)にロジック的に分割するステップa03と、を含むことを特徴とする請求項8に記載の領域異常検出方法。
  10. 前記ステップbにおいて、領域設定プログラムを実行することにより、前記複数のブロック(S)をそれぞれ各前記領域になるように組み合わせるとともに、各前記領域と前記複数のブロック(S)との対応関係が記録される領域テーブル(242)を生成し、
    前記ステップcにおいて、センサ設定プログラム及び設備設定プログラムを実行することにより、前記複数の領域をそれぞれ各前記センサ(5)及び各前記設備のサービス領域に設定するとともに、各前記センサ(5)と各前記サービス領域との対応関係が記録されるセンサテーブル(243)、及び各前記設備と各前記サービス領域との対応関係が記録される設備テーブル(244)を生成することを特徴とする請求項8に記載の領域異常検出方法。
  11. 前記ステップcを行う前、前記複数のサービス領域のうちの1つの目標快適度を受信するステップhをさらに含み、
    前記ステップcにおいて、前記目標快適度が受信された後、前記サービス領域が対応する複数の前記設備が作動するように制御することにより、前記サービス領域に環境の改善サービスを提供し、前記設備パラメータを記録することを特徴とする請求項8に記載の領域異常検出方法。
  12. 前記ステップdを行った後、
    異常状況が発生しないと判断した場合、異常シーケンステーブル(245)における対応の欄にフラグを0として記録するステップi1と、
    異常状況が発生したと判断した場合、前記異常シーケンステーブル(245)における対応の欄にフラグを1として記録するとともに、前記異常状況が対応する前記異常領域及び前記異常発生時間を前記異常シーケンステーブル(245)における対応の欄に記録するステップi2と、をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の領域異常検出方法。
  13. 前記異常シーケンステーブル(245)における1として記録されたフラグを取得すると、全ての異常状況の前記異常発生時間を取得し、時間分布図を生成するステップjをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の領域異常検出方法。
  14. 前記設備パラメータは、読み書き可能な制御パラメータと、読み込みのみ可能な属性パラメータとを含み、
    前記ステップgにおいて、前記属性パラメータ及び前記制御パラメータに基づいて、前記異常状況の発生原因が前記領域異常検出システム(1)又は管理者による各前記設備に対する制御エラーによるものなのか、各前記設備の能力不足によるものなのか、又は前記異常領域における環境因子に問題があることによるものなのかを判断することを特徴とする請求項10に記載の領域異常検出方法。
  15. 前記設備テーブル(244)には、各前記設備の前記平面空間(P1)における設置領域が記録され、
    前記異常領域が対応する前記複数の設備の前記設置領域を取得するとともに、メンテナンスの通知を送信するステップkをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の領域異常検出方法。
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