JP2021056172A - 診断装置、診断システム、及び診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続線を診断すること。【解決手段】診断装置１００は、接続線と複数の種類の電気機器とを含むシステムの接続線を診断する。診断装置１００は、複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスを記憶する記憶部１１０と、種類毎の電気機器の数を取得する取得部１３０と、システムのインピーダンスであるシステムインピーダンスを計測する計測部１４０と、複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスと、当該数とを用いて、合成インピーダンスを算出する算出部１５０と、システムインピーダンスと合成インピーダンスとを用いて、接続線が正常であるか否かを判定する判定部１６０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、診断装置、診断システム、及び診断方法に関する。

電気機器がビルなどに設置されている。電気機器には、接続線が接続されている。ここで、接続線の診断に関する技術が提案されている（特許文献１を参照）。例えば、灯火系断線検出装置は、比較器を有する。比較器は、基準電圧と検出電圧を比較する。断線検出装置は、検出電圧が基準電圧よりも小さい場合、断線検出信号を出力する。

特開平１０−３０９９８６号公報

上記の技術では、比較器を用いることで、接続線が診断される。例えば、比較器を用いない場合、上記の技術では、接続線が診断されない。このように、比較器を用いない場合、接続線が診断されないという問題がある。

本発明の目的は、接続線を診断することである。

本発明の一態様に係る診断装置が提供される。診断装置は、接続線と複数の種類の電気機器とを含むシステムの前記接続線を診断する。診断装置は、前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスを記憶する記憶部と、種類毎の電気機器の数を取得する取得部と、前記システムのインピーダンスであるシステムインピーダンスを計測する計測部と、前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスと、前記数とを用いて、合成インピーダンスを算出する算出部と、前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとを用いて、前記接続線が正常であるか否かを判定する判定部と、を有する。

本発明によれば、接続線を診断できる。

実施の形態１の診断システムを示す図である。 実施の形態１の診断装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態１のインピーダンステーブルの例を示す図である。 実施の形態１の入力画面の具体例を示す図である。 実施の形態１の診断装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。 （Ａ），（Ｂ）は、判定の結果を示す画面の具体例を示す図である。 実施の形態２の入力画面の具体例を示す図である。 実施の形態２の診断装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら実施の形態を説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の診断システムを示す図である。診断システムは、診断装置１００、及び電気機器２００，２０１，２０１ａ，２０２，２０２ａを含む。診断システムは、ブレーカー３００を含んでもよい。ここで、例えば、電気機器は、空気調和機、照明機器などである。なお、例えば、空気調和機は、室内機である。
電気機器２００，２０１，２０１ａ，２０２，２０２ａは、ブレーカー３００から出力された電気を、接続線を介して、受け付けることができる。なお、接続線は、ケーブルとも言う。

電気機器２００と電気機器２０１，２０１ａと電気機器２０２，２０２ａは、複数の種類の電気機器である。例えば、電気機器２００と電気機器２０１，２０１ａと電気機器２０２，２０２ａは、異なる種類の製品又は異なる製品である。例えば、電気機器が照明機器である場合、電気機器２００は電球を含む製品であり、電気機器２０１，２０１ａは蛍光灯を含む製品であり、電気機器２０２，２０２ａは電気機器２０１，２０１ａと異なる種類の蛍光灯を含む製品である。また、例えば、電気機器２００が空気調和機である場合、電気機器２０１，２０１ａは照明機器であり、電気機器２０２，２０２ａは空気調和機、照明機器以外の電気機器である。

電気機器２００の名称は、機器Ａと呼ぶ。図１では、機器Ａが１つ存在する場合を示している。電気機器２０１，２０１ａの名称は、機器Ｂと呼ぶ。図１では、機器Ｂが２つ以上存在する場合を示している。電気機器２０２，２０２ａの名称は、機器Ｃと呼ぶ。図１では、機器Ｃが２つ以上存在する場合を示している。

診断装置１００は、接続線を診断する装置である。すなわち、診断装置１００は、診断方法を実行する装置である。診断装置１００が接続線を診断する場合、診断装置１００の接続端子は、ブレーカー３００に接続されている接続線に接続する。なお、ブレーカー３００に接続されている接続線に診断装置１００の接続端子を接続する理由は、次の通りである。例えば、電気機器が照明機器である場合、照明機器は天井に設置されている。ユーザが診断装置１００の接続端子を照明機器付近に接続することは、容易でないからである。

次に、診断装置１００の機能を詳細に説明する。
図２は、実施の形態１の診断装置の構成を示す機能ブロック図である。診断装置１００は、記憶部１１０、入力部１２０、取得部１３０、計測部１４０、算出部１５０、判定部１６０、及び出力部１７０を有する。

記憶部１１０は、診断装置１００が有する揮発性記憶装置又は不揮発性記憶装置に確保した記憶領域として実現してもよい。

入力部１２０、取得部１３０、計測部１４０、算出部１５０、判定部１６０、及び出力部１７０の一部又は全部は、診断装置１００が有するプロセッサによって実現してもよい。入力部１２０、取得部１３０、計測部１４０、算出部１５０、判定部１６０、及び出力部１７０の一部又は全部は、診断装置１００が有するプロセッサが実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。
また、入力部１２０及び出力部１７０の一部又は全部は、タッチパネルとディスプレイによって実現してもよい。

記憶部１１０は、取得部１３０が取得した情報を記憶する。また、記憶部１１０は、インピーダンステーブルを記憶する。インピーダンステーブルを例示する。

図３は、実施の形態１のインピーダンステーブルの例を示す図である。インピーダンステーブル１１１は、記憶部１１０に格納される。インピーダンステーブル１１１には、複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスが登録されている。なお、これらのインピーダンスは、予め計測されたインピーダンスである。
入力部１２０は、入力画面を介して、ユーザの入力操作を受け付ける。ここで、入力画面を例示する。

図４は、実施の形態１の入力画面の具体例を示す図である。入力画面１２１は、入力欄１２１ａ、及び開始ボタン１２１ｂを含む。ユーザは、入力欄１２１ａに機器数を入力する。例えば、ユーザは、設計図面を見ながら、機器Ａの数を入力欄１２１ａに入力する。開始ボタン１２１ｂについては、後で説明する。

図２に戻って、取得部１３０を説明する。
取得部１３０は、種類毎の電気機器の数を取得する。詳細には、取得部１３０は、入力部１２０を介して、機器名と機器数との対応関係を示す情報を取得する。例えば、取得部１３０は、機器Ａの数が１つであることを示す情報を取得する。また、例えば、取得部１３０は、機器Ｂの数が５つであることを示す情報を取得する。取得部１３０は、機器名と機器数との対応関係を示す情報を記憶部１１０に格納する。
また、取得部１３０は、診断装置１００に接続可能な外部装置を介して、種類毎の電気機器の数を取得してもよい。

計測部１４０は、ユーザが開始ボタン１２１ｂを押下したとき、システムインピーダンスＺを計測する。システムインピーダンスＺとは、接続線と複数の種類の電気機器とを含むシステムのインピーダンスである。また、当該システムは、次のように表現してもよい。当該システムは、接続線を介して、ブレーカー３００と接続する複数の種類の電気機器を含む。システムインピーダンスＺの計測方法は、問わない。例えば、計測部１４０は、Ｉ−Ｖ法を用いて、システムインピーダンスＺを計測してもよい。

計測部１４０は、診断システムに含まれる電気機器が動作しない電圧値及び電流値を用いて、システムインピーダンスＺを計測してもよい。当該電圧値及び当該電流値を用いる理由は、診断システムに含まれる電気機器が予期しない動作を行うことで電気機器が故障することを防止するためである。また、当該電圧値及び当該電流値を用いることは、各電気機器のインピーダンスのバラツキを少なくできる。ここで、例えば、当該電圧値は、ダイオードが動作しない電圧値である０．６Ｖ程度である。また、例えば、当該電流値は、１０ｍＡ程度である。

算出部１５０は、合成インピーダンスＺｎを算出する。算出方法については、後で説明する。
判定部１６０は、システムインピーダンスＺと合成インピーダンスＺｎとを用いて、接続線が正常であるか否かを判定する。
出力部１７０は、判定の結果を出力する。例えば、診断装置１００がディスプレイを有している場合、出力部１７０は、判定の結果をディスプレイに出力する。これにより、ユーザは、判定の結果を認識することができる。

次に、診断装置１００が実行する処理を、フローチャートを用いて説明する。
図５は、実施の形態１の診断装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。
（ステップＳ１１）取得部１３０は、入力部１２０を介して、機器名と機器数との対応関係を示す情報を取得する。取得部１３０は、機器名と機器数との対応関係を示す情報を記憶部１１０に格納する。
ここで、ユーザが開始ボタン１２１ｂを押下したとする。

（ステップＳ１２）計測部１４０は、システムインピーダンスＺを計測する。
（ステップＳ１３）算出部１５０は、機器名と機器数との対応関係を示す情報と各電気機器のインピーダンスを記憶部１１０から取得する。
算出部１５０は、式（１）を用いて、合成インピーダンスＺｎを算出する。なお、式（１）に示す機器Ａの数は、ユーザが入力欄１２１ａに入力した機器Ａの数である。式（１）に示す機器Ｂの数は、ユーザが入力欄１２１ａに入力した機器Ｂの数である。式（１）に示す機器Ａのインピーダンスは、インピーダンステーブル１１１に登録されている機器Ａのインピーダンスである。式（１）に示す機器Ｂのインピーダンスは、インピーダンステーブル１１１に登録されている機器Ｂのインピーダンスである。

（ステップＳ１４）判定部１６０は、システムインピーダンスＺと合成インピーダンスＺｎとを用いて、接続線が正常であるか否かを判定する。具体的には、“Ｚｎ＝Ｚ”である場合、判定部１６０は、接続線が正常であると判定する。“Ｚｎ＝Ｚ”でない場合、判定部１６０は、接続線が異常であると判定する。
接続線が正常であると判定された場合、処理は、ステップＳ１５に進む。

接続線が異常であると判定された場合、判定部１６０は、次の判定を行う。
“Ｚｎ＜Ｚ”である場合、判定部１６０は、断線していると判定する。また、“Ｚｎ＜Ｚ”である場合、判定部１６０は、ユーザが入力した機器数が少ないと判定してもよい。
“Ｋ＜Ｚ＜Ｚｎ”である場合、判定部１６０は、ユーザが入力した機器数が電気機器２００などの数よりも多いと判定する。すなわち、判定部１６０は、ユーザが入力した機器数が実際に存在する電気機器の数よりも多いと判定する。なお、Ｋは、短絡が発生しているかを判定するための値である。Ｋは、判定値とも言う。Ｋは、予め決められた数である。例えば、Ｋは、２００［Ω］である。なお、Ｋは、記憶部１１０に格納されていてもよい。
“Ｚ＜Ｋ”である場合、判定部１６０は、短絡が発生していると判定する。
異常と判定された後の処理が終了した後、処理は、ステップＳ１６に進む。

（ステップＳ１５）出力部１７０は、正常であることを示す画面を出力する。そして、処理は、終了する。
（ステップＳ１６）出力部１７０は、異常であることを示す画面を出力する。そして、処理は、終了する。

次に、診断装置１００がディスプレイを有しており、判定の結果がディスプレイに表示される場合を説明する。
図６（Ａ），（Ｂ）は、判定の結果を示す画面の具体例を示す図である。図６（Ａ）は、正常であることを示す画面１７１を示している。
図６（Ｂ）は、異常であることを示す画面１７２を示している。詳細には、画面１７２は、判定の結果が断線であることを示している。また、画面１７２は、ユーザが入力した機器数、システムインピーダンスＺ、及び合成インピーダンスＺｎを含む。このように、出力部１７０は、接続線が異常であると判定された場合、システムインピーダンスＺと合成インピーダンスＺｎとを出力する。ユーザは、画面１７２を確認することで、システムインピーダンスＺと合成インピーダンスＺｎとの乖離度合を認識できる。

また、判定部１６０が、ユーザが入力した機器数が少ないと判定した場合、出力部１７０は、入力された機器数を確認する旨を示す画面を出力してもよい。これにより、ユーザは、入力した機器数が少なかったことを認識することができる。

さらに、判定部１６０が、ユーザが入力した機器数が多いと判定した場合、出力部１７０は、入力された機器数を確認する旨を示す画面を出力してもよい。これにより、ユーザは、入力した機器数が多かったことを認識することができる。また、ユーザが設計図面を見ながら機器数を入力している可能性がある。そのため、判定部１６０が、ユーザが入力した機器数が多いと判定した場合、出力部１７０は、設計図面に記載されている機器数と入力された機器数とが異なることを示す画面を出力してもよい。

実施の形態１によれば、診断装置１００は、比較器を有していなくても、接続線を診断できる。また、実施の形態１は、比較器を用いないので、コストを下げることができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２を説明する。実施の形態２では、実施の形態１と相違する事項を主に説明する。そして、実施の形態２では、実施の形態１と共通する事項の説明を省略する。実施の形態２は、図１〜６を参照する。実施の形態２では、診断の精度を向上させる技術を提供する。

図７は、実施の形態２の入力画面の具体例を示す図である。入力画面１２１は、さらに入力欄１２１ｃを含む。
ユーザは、入力欄１２１ｃに数値Ｎを入力する。数値Ｎは、接続線が正常であるか否かを判定する際に、用いられる。ここで、合成インピーダンスＺｎを算出する際に用いられる式（１）は、接続線のインピーダンスを考慮していない。すなわち、式（１）は、経路のインピーダンスを考慮していない。そこで、接続線のインピーダンスに対応する値として、数値Ｎが用いられる。そして、数値Ｎを用いることで、診断装置１００は、診断の精度を向上させることができる。

数値Ｎは、第１の値とも言う。また、数値Ｎは、接続線のインピーダンスと関係を有する値又は接続線のインピーダンスに対応する値と表現してもよい。
数値Ｎには、０から１までの間の数値が設定される。すなわち、ユーザは、０から１までの間の数値を入力欄１２１ｃに入力する。

取得部１３０は、入力部１２０を介して、数値Ｎを取得する。すなわち、取得部１３０は、数値Ｎを入力可能な画面を介して、数値Ｎを取得する。取得部１３０は、数値Ｎを記憶部１１０に格納する。判定部１６０は、判定処理を実行する場合、数値Ｎを記憶部１１０から取得する。

図８は、実施の形態２の診断装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。図８の処理では、ステップＳ１４ａが実行される点が、図５の処理と異なる。そのため、図８では、ステップＳ１４ａを説明する。図８における他のステップについては、図５のステップ番号と同じ番号を付することによって、処理の説明を省略する。

（ステップＳ１４ａ）判定部１６０は、システムインピーダンスＺと合成インピーダンスＺｎと数値Ｎを用いて、接続線が正常であるか否かを判定する。
具体的には、“Ｚｎ×（１−Ｎ）≦Ｚ＜Ｚｎ×（Ｎ＋１）”が満たされる場合、判定部１６０は、接続線が正常であると判定する。“Ｚｎ×（１−Ｎ）≦Ｚ＜Ｚｎ×（Ｎ＋１）”が満たされない場合、判定部１６０は、接続線が異常であると判定する。
接続線が正常であると判定された場合、処理は、ステップＳ１５に進む。

接続線が異常であると判定された場合、判定部１６０は、次の判定を行う。
“Ｚｎ×（Ｎ＋１）＜Ｚ”が満たされる場合、判定部１６０は、断線していると判定する。また、“Ｚｎ×（Ｎ＋１）＜Ｚ”が満たされる場合、判定部１６０は、ユーザが入力した機器数が少ないと判定してもよい。
“Ｋ＜Ｚ＜Ｚｎ×（１−Ｎ）”である場合、判定部１６０は、ユーザが入力した機器数が電気機器２００などの数よりも多いと判定する。すなわち、判定部１６０は、ユーザが入力した機器数が実際に存在する電気機器の数よりも多いと判定する。
“Ｚ＜Ｋ”である場合、判定部１６０は、短絡が発生していると判定する。
異常と判定された後の処理が終了した後、処理は、ステップＳ１６に進む。

実施の形態２によれば、診断装置１００は、数値Ｎを用いることで、診断の精度を向上させることができる。また、診断装置１００は、ユーザの操作により数値Ｎが変更された場合、診断を行うことができる。診断装置１００は、入力画面１２１をユーザに提供する。これにより、ユーザは、数値Ｎを容易に変更できる。

以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。

１００ 診断装置、 １１０ 記憶部、 １１１ インピーダンステーブル、 １２０ 入力部、 １２１ 入力画面、 １２１ａ 入力欄、 １２１ｂ 開始ボタン、 １２１ｃ 入力欄、 １３０ 取得部、 １４０ 計測部、 １５０ 算出部、 １６０ 判定部、 １７０ 出力部、 １７１ 画面、 １７２ 画面、 ２００，２０１，２０１ａ，２０２，２０２ａ 電気機器、 ３００ ブレーカー。

Claims (18)

1. 接続線と複数の種類の電気機器とを含むシステムの前記接続線を診断する診断装置であって、
   前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスを記憶する記憶部と、
   種類毎の電気機器の数を取得する取得部と、
   前記システムのインピーダンスであるシステムインピーダンスを計測する計測部と、
   前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスと、前記数とを用いて、合成インピーダンスを算出する算出部と、
   前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとを用いて、前記接続線が正常であるか否かを判定する判定部と、
   を有する診断装置。
2. 前記計測部は、前記システムインピーダンスを計測する場合、前記複数の種類の電気機器が動作しない電圧値及び電流値を用いて、前記システムインピーダンスを計測する、
   請求項１に記載の診断装置。
3. 前記判定部は、前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとが同じ値の場合、前記接続線が正常であると判定する、
   請求項１又は２に記載の診断装置。
4. 前記判定部は、前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとが異なる場合、前記接続線が異常であると判定する、
   請求項１又は２に記載の診断装置。
5. 前記判定部は、前記合成インピーダンスが前記システムインピーダンスよりも小さい場合、断線していると判定する、
   請求項４に記載の診断装置。
6. 前記記憶部は、短絡が発生しているかを判定するための値である判定値を記憶し、
   前記判定部は、前記合成インピーダンスが前記システムインピーダンスよりも大きい、かつ前記システムインピーダンスが前記判定値よりも大きい場合、前記数が前記複数の種類の電気機器の数よりも多いと判定する、
   請求項４に記載の診断装置。
7. 前記記憶部は、短絡が発生しているかを判定するための値である判定値を記憶し、
   前記判定部は、前記判定値が前記システムインピーダンスよりも大きい場合、短絡が発生していると判定する、
   請求項４に記載の診断装置。
8. 判定の結果を出力する出力部をさらに有する、
   請求項３又は４に記載の診断装置。
9. 前記出力部は、前記接続線が異常であると判定された場合、前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとを出力する、
   請求項８に記載の診断装置。
10. 前記取得部は、第１の値を取得し、
    前記判定部は、前記システムインピーダンス、前記合成インピーダンス、及び前記第１の値を用いて、前記接続線が正常であるか否かを判定する、
    請求項１又は２に記載の診断装置。
11. 前記判定部は、前記合成インピーダンスと前記第１の値とに基づく値が前記システムインピーダンスよりも小さい場合、断線していると判定する、
    請求項１０に記載の診断装置。
12. 前記記憶部は、短絡が発生しているかを判定するための値である判定値を記憶し、
    前記判定部は、前記合成インピーダンスと前記第１の値とに基づく値が前記システムインピーダンスよりも大きく、前記システムインピーダンスが前記判定値よりも大きい場合、前記数が前記複数の種類の電気機器の数よりも多いと判定する、
    請求項１０に記載の診断装置。
13. 前記記憶部は、短絡が発生しているかを判定するための値である判定値を記憶し、
    前記判定部は、前記判定値が前記システムインピーダンスよりも大きい場合、短絡が発生していると判定する、
    請求項１０に記載の診断装置。
14. 判定の結果を出力する出力部をさらに有する、
    請求項１０に記載の診断装置。
15. 前記出力部は、前記接続線が異常であると判定された場合、前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとを出力する、
    請求項１４に記載の診断装置。
16. 前記取得部は、前記第１の値を入力可能な画面を介して、前記第１の値を取得する、
    請求項１０に記載の診断装置。
17. 複数の種類の電気機器と、
    接続線と前記複数の種類の電気機器とを含むシステムの前記接続線を診断する診断装置と、
    を含み、
    前記診断装置は、
    前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスを記憶する記憶部と、
    種類毎の電気機器の数を取得する取得部と、
    前記システムのインピーダンスであるシステムインピーダンスを計測する計測部と、
    前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスと、前記数とを用いて、合成インピーダンスを算出する算出部と、
    前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとを用いて、前記接続線が正常であるか否かを判定する判定部と、
    を有する、
    診断システム。
18. 接続線と複数の種類の電気機器とを含むシステムの前記接続線を診断する診断装置が、
    種類毎の電気機器の数を取得し、
    前記システムのインピーダンスであるシステムインピーダンスを計測し、
    記憶部に格納されている前記複数の種類の電気機器のそれぞれのインピーダンスと、前記数とを用いて、合成インピーダンスを算出し、
    前記システムインピーダンスと前記合成インピーダンスとを用いて、前記接続線が正常であるか否かを判定する、
    診断方法。

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