JP2022069452A - データ収集装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)全体構成
空調システム100は、建物内の対象空間RMの空気調和を行う。図1は、本実施形態における空調システム100の全体構成図である。図1に示すように、空調システム100は、主として、データ収集装置10、管理装置20及び設備機器30を有している。
(2-1)チラーユニット
図3は、本実施形態におけるチラーユニット30a~30cの冷媒回路を示す図である。チラーユニット30a~30cは、図1及び図3に示すように、主として、圧縮機32a~32cと、放熱器34a~34cと、膨張弁36a~36cと、蒸発器38a~38cと、一次ポンプ41a~41cと、制御部39a~39cとを有している。圧縮機32a~32cと、放熱器34a~34cと、膨張弁36a~36cと、蒸発器38a~38cとは、第1冷媒回路31a~31cによって接続されている。第1冷媒回路31a~31cには、R32等の冷媒が充填されている。一次ポンプ41a~41cは、熱源側流路40a~40cに設置されている。熱源側回路48a~48cには、熱媒体としての水が流れている。
水回路60a~60cには、熱媒体としての水が充填されている。水回路60a~60cには、図3に示すように、放熱器34a~34cと、水ポンプ62a~62cと、クーリングタワーCTa~CTcとが接続されている。水ポンプ62a~62cは、吐出流量の調節が可能であり、水回路60a~60cの水を循環させる。クーリングタワーCTa~CTcは、水回路60a~60cを循環する水を冷却する。図3において、水ポンプ62a~62cに付した矢印は、水が流れる方向を意味している。
熱源側回路48a~48cには、熱媒体としての水が流れている。熱源側回路48a~48cは、図3に示すように、熱源側流路40a~40cと、熱源側流路40a~40cの途中に設けられた一次ポンプ41a~41cと、熱源側流路40a~40cに接続されている蒸発器38a~38cの伝熱管部分と、を有している。蒸発器38a~38cでは、熱源側流路40a~40cを循環する、熱媒体としての水が冷却される。図3において、一次ポンプ41a~41cに付した矢印は、水が流れる方向を意味している。
後述する利用側回路46を通過した水は、図1に示すように、還ヘッダ部50を介して、熱源側回路48a~48cに送られる。熱源側回路48a~48cの上流側は、還ヘッダ部50の下流側に接続されている。後述する利用下流側合流管45の下流側は、還ヘッダ部50の上流側に接続されている。
熱源側回路48a~48cを通過した水は、図1に示すように、往ヘッダ部90を介して、利用側回路46に送られる。熱源側回路48a~48cの下流側は、往ヘッダ部90の上流側に接続されている。後述する利用上流側合流管42の上流側は、往ヘッダ部90の下流側に接続されている。
バイパス回路49は、図1に示すように、往ヘッダ部90から伸びだしており、熱源側回路48a~48c、及び、利用側回路46と合流することなく、還ヘッダ部50まで伸びている。
往ヘッダ部90から下流側に向けて伸びだした利用上流側合流管42は、図1に示すように、分流点P1において、利用側回路46と、図示が省略されている他の利用側回路につながる配管とに分流している。また、利用側回路46と、図示が省略されている他の利用側回路につながる配管とは、合流点P2において合流している。利用下流側合流管45は、合流点P2から伸びだしており、利用下流側合流管45の下流側端部は、還ヘッダ部50に接続されている。
空調ユニット80は、図1に示すように、概ね直方体形状のケーシング81を有している。ケーシング81の内部には、空気が流通する空気通路が形成されている。ケーシング81の空気通路の流入端には、換気ダクトRAの一端が接続している。換気ダクトRAの他端は、対象空間RMとつながっている。また、空気通路の流入端には、外気ダクトOAの一端が接続している。外気ダクトOAの他端は、屋外とつながっている。空気通路の流出端には、給気ダクトSAの一端が接続している。給気ダクトSAの他端は、対象空間RMにつながっている。対象空間RM内の空気及び屋外の空気は、それぞれ換気ダクトRA及び外気ダクトOAを通じて、ケーシング81内に取り込まれる。取り込まれた空気は、ケーシング81内で、温度や湿度が調整される。温度や湿度が調整された空気は、給気ダクトSAを通じて、対象空間RMに送られる。このようにして、対象空間RM内の空気調和が行われる。
管理装置20は、チラーユニット30a~30c(設備機器30)を管理する。ここでいう管理には、制御が含まれる。管理装置20は、制御演算装置及び記憶装置を備える。制御演算装置には、CPU又はGPUといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。また、管理装置20は、タイマーを備える。
データ収集装置10は、少なくとも1つのチラーユニット30a~30c(設備機器30)から、チラーユニット30a~30c(設備機器30)の余剰データ23(運転データ21)を収集する。図4A,4Bは、本実施形態におけるデータ収集装置10の機能ブロック図である。図4A,4Bは、丸数字によってつながっている。図4A,4Bでは、3台のチラーユニット30a~30cを、1つにまとめて示している。データ収集装置10は、図4A,4Bに示すように、主として、通信部11と、データ収集部12とを備える。
通信部11は、データ収集装置10を、管理装置20と、チラーユニット30a~30c(設備機器30)とをつなぐネットワークNW2bに接続する。通信部11は、図4A,4Bに示すように、管理装置20と通信する第1通信部11aと、チラーユニット30a~30c(設備機器30)と通信する第2通信部11bと、を有する。第1通信部11a及び第2通信部11bは、協働して、管理装置20と、チラーユニット30a~30c(設備機器30)との間の通信を中継する。
データ収集部12は、図4A,4Bに示すように、管理装置20がチラーユニット30a~30c(設備機器30)から制御用データ22(運転データ21)を収集する際の第1収集条件、とは異なる第2収集条件C2、に基づいて、第2通信部11b(通信部11)により、チラーユニット30a~30c(設備機器30)から余剰データ23(運転データ21)を収集する。本実施形態では、第1収集条件は、管理装置20が、チラーユニット30a~30cから、制御用データ22の一部又は全部を収集する条件である。言い換えると、第1収集条件は、制御用データ22からその一部又は全部を抽出する条件である。また、第2収集条件C2は、データ収集部12が、チラーユニット30a~30cから、余剰データ23の一部又は全部を収集する条件である。言い換えると、第2収集条件C2は、余剰データ23からその一部又は全部を抽出する条件である。
入力部13は、第2収集条件C2を入力する。入力部13は、図4A,4Bに示すように、少なくともデータ利用装置70からの入力を受け付ける。入力部13は、例えば、直接ユーザからの入力を受け付けてもよい。
分析部14は、図4A,4Bに示すように、第1要求パケットD1の規則性を分析する。第1要求パケットD1は、管理装置20が第1収集条件に基づいて制御用データ22(運転データ21)を収集する際に、チラーユニット30a~30c(設備機器30)に対して送信する、制御用データ22(運転データ21)を要求するための通信パケットである。
送信スケジュール決定部15は、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定する。第2要求パケットD2は、データ収集部12が第2収集条件C2に基づいて余剰データ23(運転データ21)を収集する際に、チラーユニット30a~30c(設備機器30)に対して送信する、余剰データ23(運転データ21)を要求するための通信パケットである。第2要求パケットD2は、チラーユニット30a~30cごとに存在する。
データ利用装置70は、運転データ21を利用する装置である。データ利用装置70は、図2に示すように、ネットワークNW1,NW2aを通じて、データ収集装置10及び管理装置20と通信可能に接続されている。データ利用装置70は、図4A,4Bに示すように、主として、収集条件設定部71と、分析部72とを備える。
収集条件設定部71は、図4A,4Bに示すように、第2収集条件C2の設定を受け付け、設定された第2収集条件C2を、入力部13に送信する。第2収集条件C2は、例えば、ユーザによる入力や、ファイルの読み込みによって設定される。
分析部72は、図4A,4Bに示すように、管理装置20から、制御用データ22を受信する。また、分析部72は、データ収集部12から、余剰データ23を受信する。
データ収集装置10によるデータ収集処理の一例を、図5のフローチャートを用いて説明する。なお、図4A,4Bでは、データ収集処理を、実線の矢印によって示している。
(4-1)
従来、設備機器を管理するために、管理装置が設備機器から運転データを収集する技術がある。しかし、管理装置は、主に設備機器を管理するために必要なデータを収集するため、管理装置が収集する運転データは、設備機器が有する運転データの一部である。そのため、管理装置が収集する運転データ以外の有用な運転データが収集されない、という課題がある。
本実施形態のデータ収集装置10では、通信部11は、管理装置20と通信する第1通信部11aと、チラーユニット30a~30cと通信する第2通信部11bと、を有する。第1通信部11a及び第2通信部11bは、協働して、管理装置20と、チラーユニット30a~30cとの間の通信を中継する。
本実施形態のデータ収集装置10では、データ収集部12は、第2収集条件C2に基づいて収集した余剰データ23を、管理装置20とは異なる、運転データ21を利用する装置であるデータ利用装置70に送信する。
本実施形態のデータ収集装置10では、入力部13は、第2収集条件C2を入力する。入力部13は、少なくともデータ利用装置70からの入力を受け付ける。
本実施形態のデータ収集装置10では、分析部14は、第1要求パケットD1の規則性を分析する。第1要求パケットD1は、管理装置20が第1収集条件に基づいて制御用データ22を収集する際に、チラーユニット30a~30cに対して送信する、制御用データ22を要求するための通信パケットである。
本実施形態のデータ収集装置10では、分析部14は、第1要求パケットD1が有する第1要求パケット情報に基づいて、第1要求パケットD1の中から、定期送信パケットPPを判定する。第1要求パケット情報は、第1要求パケットD1の送信先であるチラーユニット30a~30cの情報と、第1要求パケットD1の要求内容とを含む。定期送信パケットPPは、定期的に送信される第1要求パケットD1である。
本実施形態のデータ収集装置10では、分析部14は、所定期間内に送信された第1要求パケットD1の内、第1要求パケット情報の一部が同一である第1要求パケットD1の件数を集計する。分析部14は、少なくとも集計値が最大である第1要求パケットD1を、定期送信パケットPPとして判定する。
本実施形態のデータ収集装置10では、送信スケジュール決定部15は、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定する。第2要求パケットD2は、データ収集部12が第2収集条件C2に基づいて余剰データ23を収集する際に、チラーユニット30a~30cに対して送信する、余剰データ23を要求するための通信パケットである。送信スケジュール決定部15は、第1要求パケットD1が送信されるタイミングを避けて、第2要求パケットD2を送信するように、送信スケジュールSSを決定する。
(5-1)変形例1A
本実施形態では、第1要求パケット情報は、第1要求パケットD1の送信先であるチラーユニット30a~30cの情報と、第1要求パケットD1の要求内容とを含んでいた。
本実施形態では、第1収集条件を満たす制御用データ22は、管理装置20からデータ利用装置70に送信された。
本実施形態では、送信スケジュール決定部15は、分析部14によって定期送信パケットPPが判定されると、第1通信部11aにより受信した、定期送信パケットPPの受信時刻に基づいて、一連の定期送信パケットPPの受信時間と、定期送信パケットPPが送信されない隙間時間と、を算出し、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定した。
送信スケジュール決定部15は、第2要求パケットD2の優先度に基づいて、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定してもよい。送信スケジュール決定部15は、例えば、優先度の高い異常関連の余剰データ23を要求する第2要求パケットD2、を優先して送信するように、送信スケジュールSSを決定する。
送信スケジュール決定部15は、管理装置20と、チラーユニット30a~30c(設備機器30)とをつなぐネットワークNW2bの帯域占有率に基づいて、送信スケジュールSSを決定してもよい。送信スケジュール決定部15は、例えば、ネットワークNW2bの帯域占有率が所定値を超える場合は、第2要求パケットD2の送信を中止するように、送信スケジュールSSを決定する。ここで、ネットワークNW2bの帯域占有率は、分析部14によって分析される。帯域占有率の分析は、例えば、既存のネットワーク診断ソフト等を用いて行う。
データ収集装置10は、取得部16と、学習部17と、応答部18とをさらに備えてもよい。図6は、本変形例におけるデータ収集装置10の機能ブロック図である。図6では、本変形例に関連する箇所以外は、省略している。また、図6と図4Bとは、丸数字によってつながっている。取得部16と、学習部17と、応答部18とは、制御演算装置及び記憶装置により実現される各種の機能ブロックである。
図7は、本変形例におけるデータ収集装置10a~10cの周辺の通信ネットワークを示す図である。本実施形態では、図2に示すように、3台のチラーユニット30a~30cに対して、1台のデータ収集装置10が設置された。しかし、図7に示すように、それぞれのチラーユニット30a~30cに対して、1台のデータ収集装置10a~10cが設置されてもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
(1)第1実施形態との違い
図8は、本実施形態における空調システム100’の全体構成図である。図9は、本実施形態におけるデータ収集装置10’の周辺の通信ネットワークを示す図である。図10は、本実施形態におけるデータ収集装置10’の機能ブロック図である。図10と図4Bとは、丸数字によってつながっている。
図8及び図9に示すように、データ収集装置10’と、管理装置20と、チラーユニット30a~30cとは、ネットワークNW2b’を通じて、通信可能に接続されている。ネットワークNW2b’は、バス型ネットワークである。ネットワークNW2b’は、例えば、Modbus、BACnet及びイーサネット等である。データ収集装置10’、管理装置20及びチラーユニット30a~30cの間のデータの送受信は、ネットワークNW2b’を通じて行われる。
データ収集装置10’は、図10に示すように、主として、通信部11’と、データ収集部12とを備える。
通信部11’は、データ収集装置10’を、管理装置20と、チラーユニット30a~30cとをつなぐネットワークNW2b’に接続する。
データ収集部12は、図10に示すように、管理装置20がチラーユニット30a~30cから制御用データ22を収集する際の第1収集条件、とは異なる第2収集条件C2、に基づいて、通信部11’により、チラーユニット30a~30cから余剰データ23を収集する。
分析部14は、図10に示すように、第1要求パケット情報と、第1要求パケットD1の受信時刻と、を蓄積する第1テーブルTBL1を作成する。分析部14は、通信部11’が第1要求パケットD1を受信する度に、通信部11’から、当該第1要求パケットD1の第1要求パケット情報及び受信時刻を取得し、第1テーブルTBL1を更新する。第1テーブルTBL1の「受信時刻」は、通信部11’が第1要求パケットD1を受信した時刻である。
送信スケジュール決定部15は、分析部14によって定期送信パケットPPが判定されると、通信部11’により受信した、定期送信パケットPPの受信時刻に基づいて、一連の定期送信パケットPPの受信時間と、定期送信パケットPPが送信されない隙間時間と、を算出し、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定する。
(4-1)
本実施形態のデータ収集装置10’では、通信部11’は、データ収集装置10’を、チラーユニット30a~30cを管理する管理装置20と、チラーユニット30a~30cと、をつなぐネットワークNW2b’に接続する。データ収集部12は、管理装置20がチラーユニット30a~30cから制御用データ22を収集する際の第1収集条件、とは異なる第2収集条件C2、に基づいて、通信部11’により、チラーユニット30a~30cから余剰データ23を収集する。
本実施形態のデータ収集装置10’では、管理装置20と、チラーユニット30a~30cとをつなぐネットワークNW2b’は、バス型ネットワークである。
本実施形態のデータ収集装置10’では、送信スケジュール決定部15は、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定する。第2要求パケットD2は、データ収集部12が第2収集条件C2に基づいて余剰データ23を収集する際に、チラーユニット30a~30cに対して送信する、余剰データ23を要求するための通信パケットである。送信スケジュール決定部15は、第1要求パケットD1が送信されるタイミングを避けて、第2要求パケットD2を送信するように、送信スケジュールSSを決定する。
(5-1)変形例1A
本実施形態では、第1収集条件を満たす制御用データ22は、管理装置20からデータ利用装置70に送信された。
本実施形態では、送信スケジュール決定部15は、分析部14によって定期送信パケットPPが判定されると、通信部11’により受信した、定期送信パケットPPの受信時刻に基づいて、一連の定期送信パケットPPの受信時間と、定期送信パケットPPが送信されない隙間時間と、を算出し、第2要求パケットD2の送信スケジュールSSを決定した。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
11,11a,11b,11’ 通信部
11a 第1通信部
11b 第2通信部
12 データ収集部
13 入力部
14 分析部
15 送信スケジュール決定部
16 取得部
17 学習部
18 応答部
20 管理装置
21,22,23 運転データ
30,30a,30b,30c 設備機器
70 データ利用装置
C2 第2収集条件
D1 第1要求パケット
D2 第2要求パケット
LM 学習モデル
NW2b,NW2b’ ネットワーク
PP 定期送信パケット
SS 送信スケジュール
Claims (16)
- 少なくとも1つの設備機器(30,30a,30b,30c)から、前記設備機器の運転データ(21,22,23)を収集するデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)であって、
前記設備機器を管理する管理装置(20)と、前記設備機器と、をつなぐネットワーク(NW2b,NW2b’)に接続する、通信部(11,11a,11b,11’)と、
前記管理装置が前記設備機器から前記運転データを収集する際の第1収集条件、とは異なる第2収集条件(C2)、に基づいて、前記通信部により、前記設備機器から前記運転データを収集する、データ収集部(12)と、
を備える、
データ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記通信部は、前記管理装置と通信する第1通信部(11a)と、前記設備機器と通信する第2通信部(11b)と、を有し、
前記第1通信部及び前記第2通信部は、前記管理装置と、前記設備機器との間の通信を中継する、
請求項1に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c)。 - 前記管理装置と、前記設備機器とをつなぐ前記ネットワークは、バス型ネットワークである、
請求項1に記載のデータ収集装置(10’)。 - 前記データ収集部は、前記第2収集条件に基づいて収集した前記運転データを、前記管理装置とは異なる、前記運転データを利用する装置であるデータ利用装置(70)に送信する、
請求項1から3のいずれか1つに記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記データ収集部は、前記第1収集条件に基づいて、前記通信部により、前記設備機器から前記運転データをさらに収集し、前記第1収集条件に基づいて収集した当該前記運転データを、前記データ利用装置にさらに送信する、
請求項4に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記第2収集条件を入力する、入力部(13)、
をさらに備え、
前記入力部は、少なくとも前記データ利用装置からの入力を受け付ける、
請求項4又は5に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記管理装置が前記第1収集条件に基づいて前記運転データを収集する際に、前記設備機器に対して送信する、前記運転データを要求するための通信パケットである第1要求パケット(D1)、の規則性を分析する、分析部(14)、
をさらに備える、
請求項1から6のいずれか1つに記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記分析部は、前記第1要求パケットの送信先である前記設備機器の情報と、前記第1要求パケットの要求内容と、を含む第1要求パケット情報に基づいて、定期的に送信される前記第1要求パケットである定期送信パケット(PP)を判定する、
請求項7に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記分析部は、所定期間内に送信された前記第1要求パケットの内、前記第1要求パケット情報の一部が同一である前記第1要求パケットの件数を集計し、少なくとも当該集計値が最大である前記第1要求パケットを、前記定期送信パケットとして判定する、
請求項8に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記データ収集部が前記第2収集条件に基づいて前記運転データを収集する際に、前記設備機器に対して送信する、前記運転データを要求するための通信パケットである第2要求パケット(D2)、の送信スケジュール(SS)を決定する、送信スケジュール決定部(15)、
をさらに備え、
前記送信スケジュール決定部は、前記第1要求パケットが送信されるタイミングを避けて、前記第2要求パケットを送信するように、前記送信スケジュールを決定する、
請求項7から9のいずれか1つに記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記データ収集部が前記第2収集条件に基づいて前記運転データを収集する際に、前記設備機器に対して送信する、前記運転データを要求するための通信パケットである第2要求パケット(D2)、の送信スケジュール(SS)を決定する、送信スケジュール決定部(15)、
をさらに備え、
前記スケジュール決定部は、前記通信部により受信した、前記定期送信パケットの受信時刻に基づいて、一連の前記定期送信パケットの受信時間と、前記定期送信パケットが送信されない隙間時間と、を算出し、前記第2要求パケットの前記送信スケジュールを決定する、
請求項8又は9に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記データ収集部が前記第2収集条件に基づいて前記運転データを収集する際に、前記設備機器に対して送信する、前記運転データを要求するための通信パケットである第2要求パケット(D2)、の送信スケジュール(SS)を決定する、送信スケジュール決定部(15)、
をさらに備え、
前記スケジュール決定部は、前記通信部により受信した、前記定期送信パケットに応答して前記設備機器から送信された前記運転データ、の受信時刻に基づいて、前記定期送信パケットの応答時間と、前記定期送信パケットが送信されない隙間時間と、を算出し、前記第2要求パケットの前記送信スケジュールを決定する、
請求項8又は9に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記送信スケジュール決定部は、前記第2要求パケットの優先度に基づいて、前記第2要求パケットの前記送信スケジュールを決定する、
請求項10から12のいずれか1つに記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記分析部は、前記管理装置と、前記設備機器とをつなぐ前記ネットワークの帯域占有率、をさらに分析し、
前記送信スケジュール決定部は、前記帯域占有率に基づいて、前記送信スケジュールを決定する、
請求項10から13のいずれか1つに記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c,10’)。 - 前記管理装置が前記第1収集条件に基づいて前記運転データを収集する際に、前記設備機器に対して送信する、前記運転データを要求するための通信パケットである第1要求パケット(D1)、を前記通信部により受信する受信時刻と、前記第1要求パケットの送信先である前記設備機器の情報と、前記第1要求パケットの要求内容と、を含む第1要求パケット情報と、を取得する、取得部(16)と、
前記取得部が取得した前記受信時刻と前記第1要求パケット情報とを、関連付けて学習する学習モデル(LM)、を生成する、学習部(17)と、
をさらに備える、
請求項2に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c)。 - 前記第1要求パケットに対する応答を行う応答部(18)、
をさらに備え、
前記応答部は、所定時刻の前に、前記学習モデルを用いて、前記所定時刻に受信する前記第1要求パケットを予測し、予測した前記第1要求パケットに基づいて、前記設備機器から前記運転データを取得し、前記所定時刻の後に、予測した前記第1要求パケットを受信した場合は、前記設備機器に中継せずに、前記設備機器に代わって、前記運転データを前記管理装置に対して送信する、
請求項15に記載のデータ収集装置(10,10a,10b,10c)。
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