JP3846690B2 - データ解析支援装置およびデータ解析支援方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビルなどの施設において収集され蓄積されたデータの解析を支援するデータ解析支援装置およびデータ解析支援方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高層ビル,集合住宅,病院,工場などの施設においては、各種の設備が設けられている。例えば、その設備として空調設備,電気設備,防犯設備,防災設備,熱源設備などの設備が挙げられ、これらの設備は各種機器を多数備えている。
【0003】
近年、インテリジェントビル等には、オペレータによるデータの解析を支援するデータ解析支援装置が設けられている。データ解析支援装置は、各種機器の稼働状態(ポンプのON/OFF状況、空調機のON/OFF状況など)、その機器による環境の状態(温湿度,冷水送水温度,風量,送水圧など)など各種の管理ポイントからのデータを定期的に収集するデータ収集手段と、このデータ収集手段により収集されたデータを蓄積するデータ蓄積手段とを備えている。
【0004】
このデータ解析支援装置において、データ蓄積手段に蓄積されているデータは、オペレータからの要求に応じ、トレンドグラフやヒストグラムなどのグラフとして画面上に表示される。これらのグラフはエネルギー使用量の分析,温熱環境評価,空調制御解析などに用いられる。すなわち、運転状況の確認、制御性の確認、異常原因の解析、エネルギー消費量の管理など様々な用途で用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
トレンドグラフやヒストグラムなどのグラフは、システムとしてあらゆる場面を想定し、多大な枚数のグラフを標準機能として用意している。オペレータは、個人の業務の視点からこれらのグラフを組み合わせて解析を行っている。このグラフの組合せはオペレータの専門分野や業務内容などによって異なる。この場合、オペレータは、所望のグラフを選択指定して画面上に表示させる。このグラフは1つずつウィンドウを開いて表示される。ここで、多数枚のグラフを選択指定すると、ウィンドウの数も多数個となり、重なりあうウィンドウも生じる。このため、ウィンドウのサイズの変更や移動などの操作を頻繁に行わなければならない。
【0006】
また、多大なグラフを用意しておくのに、プログラムの開発およびエンジニアリングが発生し、費用の増大と、エンジニアリングコストの増大を招いていた。また、解析に必要なグラフは、作り込み部分がかなりのウェイトを占めるため、オペレータが使い易いようにデータ同士を比較したり、絞り込んだり、詳細または全体を概してみる、関連するものを重ね合わせてみるといった機能を全て表現することは、予算の問題もあり、なかなか難しい。
【0007】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、オペレータの労力を軽減することの可能な、また用意するグラフの数およびグラフに付加する機能を少なくすることの可能なデータ解析支援装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、現在開かれているウィンドウのグラフを1画面にマトリクス状に表示するマトリクスグラフ表示手段と、マトリクス状に表示されているグラフの位置をユーザ操作に応じて変更するグラフ位置変更手段と、画面上から設定される複合条件を記憶する複合条件記憶手段と、蓄積データをチェックし、複合条件の成立が確認された場合、その複合条件が成立した日の日付を記憶する複合条件成立日記憶手段と、複合条件成立日の複合条件のデータおよびグラフの少なくとも一方を表示する複合条件データ表示手段とを設けたものである。
この発明によれば、例えば、現在12個のウィンドウが開かれてグラフ表示されていたとすると、この12個のグラフが1画面にマトリクス状に表示される。このマトリクス状に表示されたグラフは、例えばマウスのドラッグ操作により、その位置を自由に変えることができる。
また、この発明によれば、例えば「空調負荷最大時の空調機の状態を確認する」ことを目的として、弁開度や給気温度などの複合条件を設定すると、蓄積されているデータが例えば1日に1回自動的にチェックされ、複合条件が成立したか否かが確認される。複合条件の成立が確認されれば、その複合条件成立日の日付が記憶される。また、複合条件成立日のデータやグラフは、必要に応じて画面上に表示させることができる。
【0009】
なお、本発明において、マトリクス状に表示されているグラフ全体をグラフマトリクスとして保存すれば、必要に応じてそのグラフマトリクスを画面上に呼び出すことができ、繰り返し使用することが可能となる。すなわち、グラフマトリクスとして保存するようにすれば、グラフの枚数を減らすことができるばかりではなく、解析に使用したグラフは勿論のこと、解析の組み合わせや解析の順番(ストーリ)などを知ることができ、最初から手探りの状態でデータを絞り込んで行く必要がなくなる。
また、本発明において、蓄積データとしては、定期的に収集されるデータの他、バックアップデータ、ネットワークを介して与えられる別の場所からのデータなどが考えられ、後日または別の場所で同様の解析手法を適用することが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明に係るデータ解析支援装置の一実施の形態を含むビル管理システムの構成図である。同図において、1は本発明に係るデータ解析支援装置(設備運転支援装置)、2は中央監視装置、3は上位コントローラ、4はコントローラ、5は空調設備,電力設備,防災設備,防犯設備,熱源設備などの設備である。上位コントローラ3やコントローラ4はビル内に分散して配置されている。
【0011】
図2はデータ解析支援装置1の概略構成を示すブロック図である。同図において、1−1はCPU、1−2はRAM、1−3はROM、1−4〜1−6はインターフェイス、1−7はディスプレイ、1−8はキーボード、1−9はマウスである。CPU1−1は、RAM1−2にアクセスしながら、ROM1−3に格納されたプログラムに従って動作する。
【0012】
〔データの収集〕
ビル内には各種の設備5が設けられている。データ解析支援装置1は、ビル内の各種管理ポイントからの情報(ポンプのON/OFF状況、空調機のON/OFF状況、温湿度,冷水送水温度,風量,送水圧など)を、コントローラ4および上位コントローラ3を介し、通信ラインLANを通して定期的に収集する。このデータの収集はCPU1−1が行う。CPU1−1は収集したデータを収集時刻を付してRAM1−2中に蓄積して行く。
【0013】
〔グラフマトリクス〕
図3(a)はディスプレイ1−7に表示される設備運転支援画面を例示する図である。この設備運転支援画面GSにはメニューバーMが表示される。メニューバーMには、メニュー項目として、「ファイル」,「イメージ」,「登録」,「履歴」,「ウィンドウ」などが設けられている。「ウィンドウ」をマウスクリックすると、プルダウンメニューM1と現在開かれているウィンドウのグラフ名を示すグラフ名リストM2が出現する。
【0014】
この例では、グラフ名リストM2に12個のグラフ名が示されており、これにより現在12個のウィンドウが開かれていることが分かる。また、1番目のウィンドウには「ポンプシステムトレンド」、2番目のウィンドウには「ポンプ個別トレンド」、3番目のウィンドウには「圧力状況」4番目のウインドウには「台数制御」、5番目のウィンドウには「空気線図」、6番目のウィンドウには「空調機Aトレンド」、・・・・、12番目のウィンドウには「空調機Fトレンド」の各グラフが表示されていることが分かる。
【0015】
プルダウンメニューM1には、「整列」,「表示しない」,「グラフマトリクス(コメント付き)」,「グラフマトリクス(グラフのみ)」の項目があり、「グラフマトリクス(コメント付き)」をクリックすると、現在開かれているウィンドウのグラフが1画面にマトリクス状に表示される。この例では、12個のウインドウが開かれているので、12個のグラフが1画面にマトリクス状に表示される。
【0016】
図3(b)はその表示例である。プルダウンメニューM1の「グラフマトリクス(コメント付き)」をクリックすると、グラフマトリクス画面GMが出現し、縦3列・横4列に並べられた桝目#1〜#12内に現在開かれている12個のウィンドウのグラフG1〜G12が表示される。桝目#1〜#12中には、グラフG1〜G12の下に、コメント欄C1〜C12が設けられている。コメント欄C1〜C12には個々のグラフについての注意点など各種のコメントを各グラフを表示した時に個々のグラフに対して書き込むことができる。なお、「グラフマトリクス(グラフのみ)」をクリックした場合には、桝目#1〜#12中にコメント欄C1〜C12は設けられない。
【0017】
桝目#1〜#12はその位置をマウスのドラッグ操作によって自由に変えることができる。すなわち、マトリクス状に表示されたグラフ(G1〜G12)は、桝目(#1〜#12)単位で、その位置を自由に変えることができる。グラフを割り込ませた場合には、既にあるグラフが右(最右は一段下の左端)にずれる。移動元のグラフは詰められる。また、必要のないグラフはマウスの右クリックで非表示にすることができる。非表示にしたグラフの桝目内は空白となる。空白の桝目に他の桝目をドラッグした場合は、以降の桝目はずらさずに、その桝目を埋める。マウスの右クリックで空白の桝目の挿入も可能である。また、グラフ上でダブルクリックすると、そのグラフを含む桝目が大きく表示される。なお、この例では、1画面中にマトリクス状に表示されるグラフの最大個数を12個としているが、12個に限られるものでないことは言うまでもない。
【0018】
グラフマトリクス画面GMには、コメントボタンBT1、印刷ボタンBT2、保存ボタンBT3が設けられている。コメントボタンBT1をクリックすると、図4に示すようなダイアログD1が出現し、このダイアログD1からグラフマトリクス全体についての注意点など各種のコメントを自由に書き込むことができる。すなわち、グラフG1〜G12が表示された桝目#1〜#12の全体をグラフマトリクスGRMとし、このグラフマトリクスGRMを使用する際の注意点など各種のコメントを書き込むことができる。
【0019】
印刷ボタンBT2をクリックすると、図5に示すように、グラフマトリクスGRMが印刷される。この場合、印刷されるグラフマトリクスGRMには、ダイアログD1に書き込まれたコメントが付される。
【0020】
保存ボタンBT3をクリックすると、図6(a)に示すようなダイアログD2が出現し、このダイアログD2から保存先とフィル名を指定して、グラフマトリクスGRMを市販の表計算ソフトの形式で保存させることができる。この場合、保存されるグラフマトリクスGRMには、図6(b)に示すようにダイアログD1に書き込まれたコメントが付される。
【0021】
この実施の形態において、オペレータは、グラフマトリクス画面GMにマトリクス状に表示されたグラフG1〜G12を一度に見ながら、解析を進めることができる。この場合、重なりあって見えなくなるグラフなどはなく、ウィンドウのサイズの変更や移動などの頻繁な操作が不要となり、オペレータの労力が軽減される。また、1画面中で多数個のグラフを同時に比較することが可能であるので、例えばグラフAとグラフBとを組み合わせたグラフCというような部分的な組合せのグラフを用意しなくてもよく、またグラフAとグラフBとを重ね合わせる機能などを付加しなくてもよく、結果的に標準機能として用意するグラフの数およびグラフに付加する機能を少なくすることが可能となる。
【0022】
また、本実施の形態では、グラフマトリクス画面GM内でのグラフの位置は自由に変えることが可能であり、時間の流れに沿って並べ替えたり、エネルギーの流れに沿って並べ替えたり、建物同士や設備毎の比較がし易いように並べ替えることができる。
【0023】
また、グラフマトリクス画面GMにマトリクス状に表示するグラフは、オペレータが自由に定めることができる。すなわち、所望のグラフを選択指定してウィンドウを開いておけば、そのグラフが1画面にマトリクス状に表示される。これにより、自分の専門分野および業務にあったグラフのみをマトリクス状に並べることができ、必要なグラフを1画面に集めて解析を進めることができる。
【0024】
また、本実施の形態では、1画面にマトリクス状に並べたグラフをグラフマトリクスGRMとして保存させておくことができる。こにより、一度使用したグラフマトリクスGRMを必要に応じて画面上に呼び出し、繰り返して使用することが可能となる。一度使用したグラフマトリクスGRMには、解析に使用したグラフは勿論のこと、解析の組合せや解析の順番などの情報も含まれている。また、コメント欄に記入された注意なども参照することができる。これにより、最初から手探りの状態でデータを絞り込んで行く必要がなくなり、オペレータの労力が大幅に軽減され、解析時間も大幅に短縮されることになる。
【0025】
〔状態履歴〕
図3(a)において、メニューバーM中の「履歴」をクリックすると、図7に示すようにプルダウンメニューM3が現れる。このメニューM3中、「状態履歴」をクリックすると、後述する「条件編集」で複合条件が設定された解析パターンリストL1が現れる。この例では、解析パターンとして、「空調機劣化AHU−1」,「空調機劣化AHU−2」,「空調機劣化AHU−3」がリストアップされている。なお、上述したグラフマトリクスGRMは、このブルダウンメニューM3中の「表示履歴」から呼び出すことができる。
【0026】
このリストL1中、所望の解析パターンをクリックすれば、その解析パターンに設定されている複合条件が成立した日のリスト(複合条件成立日リスト)L2が表示される。このリストL2中、所望の日をクリックすれば、その日の複合条件のデータおよびグラフのリストL3が現れる。このリストL3中、「データ」をクリックすれば、その日の複合条件のデータが表示される。「グラフ」をクリックすれば、後述する「条件編集」で指定されているグラフ(その日の複合条件のデータを含むグラフ)が新しくウインドウを開いて表示される。
【0027】
〔条件編集〕
プルダウンメニューM3中、「条件編集」をクリックすると、解析パターンリストL4が現れる。この例では、解析パターンとして、「空調機劣化AHU−1」,「空調機劣化AHU−2」,「空調機劣化AHU−3」がリストアップされている。このリストL4中、「空調機劣化AHU−1」をクリックすると、図8に示すような条件編集画面GAが現れる。なお、この例では、リストL4に解析パターンとして「空調機劣化AHU−1」が既にリストアップされているものとしたが、以下では「空調機劣化AHU−1」を新規に登録する場合について説明する。
【0028】
「空調機劣化AHU−1」を新規に登録する場合、解析パターンの名称がついていない条件編集画面GAを表示させ、これを「空調機劣化AHU−1」用の条件編集画面とする。条件編集画面GAには管理ポイント抽出・選定部GA1が設けられている。この管理ポイント抽出・選定部GA1において、アドレスや名称,単位,ポイントタイプなどを指定して抽出ボタンBT4をクリックすると、指定された条件に合致する管理ポイントの一覧が現れる。このポイント一覧から条件を設定したい管理ポイントを選定する。
【0029】
条件編集画面GAには条件設定部GA2が設けられている。この条件設定部GA2において、管理ポイント抽出・選定部GA1で選定した管理ポイントに対し、データのチェック条件を設定することができる。この場合、選定した管理ポイントのデータ値と定数との比較、選定した管理ポイントのデータ値と他の管理ポイントのデータ値との比較、比較条件式(>,<,≧,≦,=,<>など)などをチェック条件として選択設定することができる。
【0030】
このチェック条件の選択設定は管理ポイント抽出・選定部GA1で選定される5つの管理ポイントまで可能である。また、条件設定部GA2では、条件を設定した選定管理ポイント間の「AND」,「OR」の条件を設定することができる。この「AND」,「OR」の条件を含む選定管理ポイントに対するチェック条件が「空調機劣化AHU−1」の複合条件(抽出条件)とされる。この複合条件の内容は複合条件表示部GA3の条件欄S1に表示される。複合条件表示部GA3には、コメント欄S2が設けられており、具体的な条件内容をテキストで記入することができる。
【0031】
なお、条件編集画面GAには、表示グラフ指定部GA4や目的入力部GA5が設けられている。表示グラフ指定部GA4には前述したリストL3中の「グラフ」をクリックしたときに表示されるグラフ名を設定する。また、目的入力部GA5には、この条件編集画面GAに設定した複合条件のチェックによって達成される目的を記入する。この場合、「空調機劣化AHU−1」に設定した複合条件のチェックによって達成される目的として、「空調負荷最大時の空調機の状態を確認する」を書き込む。
【0032】
〔複合条件のチェック〕
CPU1−1は、1日に1回自動的にRAM1−2に記憶されている蓄積データをチェックし、プルダウンメニューM3中の「条件編集」で作成されている解析パターン(「空調機劣化AHU−1」,「空調機劣化AHU−2」,「空調機劣化AHU−3」)に設定されている複合条件の成立の有無を確認する。複合条件の成立が確認されれば、解析パターン毎にその複合条件成立日の日付を記憶する。この記憶された複合条件成立日は「状態履歴」のリストL2中に反映される。なお、蓄積データのチェックは、手動で行うようにしてもよい。
【0033】
これにより、オペレータは、RAM1−2中に蓄積されている全てのデータを解析しなくても、プルダウンメニューM3の「状態履歴」からリストL1→L2→L3と選択して行くことにより、所望の解析パターンの複合条件成立日の複合条件のデータやグラフをみることができる。これにより、運転負荷と故障との関係などの解析を時間をかけずに行うことが可能となり、オペレータの労力を軽減することが可能となる。また、複合条件の設定によりきめの細かい解析が可能となるので、結果的に標準機能として用意するグラフの数およびグラフへ付加する機能を少なくすることも可能となる。
【0034】
なお、設備運転支援画面GAにおいて(図9参照)、メニューバーMの「フィル」をクリックすると、プルダウンメニューに最近表示グラフの10履歴までが表示される。これにより、オペレータは、ツリー構造のメニュー(図示せず)から階層を追って行くことなく、グラフを選択し画面に表示させることができる。また、「イメージ」をクリックすると、設備の系統図や配置図への移行メニューが表示される。
【0035】
グラフを表示する際に必要な設定事項、例えば、表示期間、表示単位、桁合わせ、管理ポイントはオンラインで変更可能であり、平日、休日、曜日や時間などによりフィルタをかけ、実際の運転時間、期間に合わせてデータの解析を行うことができる。
【0036】
「登録」にはサンプルとしてモデルメニューが予め用意されている。このモデルメニューを基本としてユーザメニューを作成することが可能である。また、表示中のグラフをモデルメニューやユーザメニューへコピー&ペーストによって登録することも可能である。また、設備の系統図などに合わせてメニューを作成することもでき、ログインユーザごとに個別にメニューの管理を行うこともできる。例えば、ユーザが自分の着目する解析手順、設備の分類をメニューとして作成することができる。これにより、一つの現場をエネルギーフローによったり、設備系統によったりと解析者が自分でメニューを構築し、システムカスタマイズ(エンジニアリング)の人手を大幅に削減することができる。
【0037】
なお、上述した実施の形態では、定期的に収集されたRAM1−2中の蓄積データに対して解析を行うものとして説明したが、そのように収集されたデータをバックアップ/リストアしたり、ネットワークを介したりすることで、後日または別の場所で同様の解析手法を適用することも可能である。バックアップしてきた過去のまたは別な現場(設備)のデータに対し、バッチ的に一括チェックを掛けることもできる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、現在開かれているウィンドウのグラフを1画面にマトリクス状に表示するマトリクスグラフ表示手段と、マトリクス状に表示されているグラフの位置をユーザ操作に応じて変更するグラフ位置変更手段とを設けたので、1画面内で複数のグラフを一度に見ながら、またそのグラフを解析順など都合のよいように並べ替えながら、解析を進めることができるようになる。
これにより、ウィンドウサイズの変更や移動などの頻繁な操作が不要となり、オペレータの労力を軽減することが可能となる。また、1画面中で多数個のグラフを同時に比較することが可能であるので、標準機能として用意するグラフの数およびグラフに付加する機能を少なくすることも可能となる。また、解析の組合せや解析の順番など、複数のグラフによるストーリを作成しながら、解析を進めることができるようになる。
また、マトリクス状に表示されているグラフ全体をグラフマトリクスとして保存するようにすれば、グラフの枚数を減らすことができるばかりではなく、解析に使用したグラフは勿論のこと、解析の組合せや解析の順番などを知ることができ、最初から手探りの状態でデータを絞り込んで行く必要がなくなり、オペレータの労力が大幅に軽減され、解析時間も大幅に短縮されることになる。
【0039】
また、本発明によれば、画面上から設定される複合条件を記憶する複合条件記憶手段と、蓄積データをチェックし、前記複合条件の成立が確認された場合、その複合条件成立日の日付を記憶する複合条件成立日記憶手段と、複合条件成立日の複合条件のデータおよびグラフの少なくとも一方を表示する複合条件データ表示手段とを設けたので、蓄積されている全てのデータを解析しなくても、複合条件が成立した日の複合条件のデータやグラフを表示させることにより、運転負荷と故障との関係などの解析を時間をかけずに行うことが可能となり、オペレータの労力を軽減することが可能となる。また、複合条件の設定によりきめの細かい解析が可能となるので、結果的に標準機能として用意するグラフの数およびグラフに付加する機能を少なくすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るデータ解析支援装置の一実施の形態を含むビル管理システムの構成図である。
【図2】 このビル管理システムにおけるデータ解析支援装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】 このデータ解析支援装置のディスプレイ上に表示される設備運転支援画面およびプルダウンメニューからの操作によって出現するグラフマトリクス画面を示す図である。
【図4】 グラフマトリクス画面のボタン操作によって出現するコメント入力用のダイアログを示す図である。
【図5】 グラフマトリクス画面のボタン操作によって印刷されるグラフマトリクスを示す図である。
【図6】 グラフマトリクス画面のボタン操作によって出現する保存用のダイアログおよび保存されるグラフマトリクスを示す図である。
【図7】 「状態履歴」からのリストL1,L2,L3および「条件編集」からのリストL4を示す図である。
【図8】 「空調機劣化AHU−1」の複合条件を設定する際の条件編集画面を示す図である。
【図9】 設備運転支援画面におけるメニューバー中の「ファイル」,「イメージ」,「登録」の機能の概要を説明する図である。
【符号の説明】
1…データ解析支援装置(設備運転支援装置)、1−1…CPU、1−2…RAM、1−3…ROM、1−4〜1−6…インターフェイス、1−7…ディスプレイ、1−8…キーボード、1−9…マウス、GS…設備運転支援画面、M…m、メニューバー、GM…グラフマトリクス画面、G1〜G12…グラフ、#1〜#12…桝目、C1〜C12…コメント欄、GRM…グラフマトリクス、GA…条件編集画面、GA1…管理ポイント抽出・選定部、GA2…条件設定部、GA3…複合条件表示部。
Claims (3)
- 収集され蓄積されたデータの解析を支援するデータ解析支援装置において、
選択指定されたグラフをウィンドウを開いて表示するグラフ表示手段と、
このグラフ表示手段によって開かれている各ウィンドウのグラフを1画面にマトリクス状に表示するマトリクスグラフ表示手段と、
このマトリクスグラフ表示手段によってマトリクス状に表示されているグラフの位置をユーザ操作に応じて変更するグラフ位置変更手段と、
画面上から設定される複合条件を記憶する複合条件記憶手段と、
前記蓄積データをチェックし、前記複合条件の成立が確認された場合、その複合条件が成立した日の日付を記憶する複合条件成立日記憶手段と、
前記複合条件成立日の複合条件のデータおよびグラフの少なくとも一方を表示する複合条件データ表示手段と
を備えたことを特徴とするデータ解析支援装置。 - 請求項1に記載されたデータ解析支援装置において、マトリクス状に表示されているグラフ全体を保存する手段を備えたことを特徴とするデータ解析支援装置。
- 収集され蓄積されたデータの解析を支援するデータ解析支援方法において、
選択指定されたグラフをウィンドウを開いて表示するグラフ表示工程と、
このグラフ表示手段によって現在開かれているウィンドウのグラフを1画面にマトリクス状に表示するマトリクスグラフ表示工程と、
このマトリクスグラフ表示工程によってマトリクス状に表示されているグラフの位置をユーザ操作に応じて変更するグラフ位置変更工程と、
画面上から設定される複合条件を記憶する複合条件記憶工程と、
前記蓄積データをチェックし、前記複合条件の成立が確認された場合、その複合条件が成立した日の日付を記憶する複合条件成立日記憶工程と、
前記複合条件成立日の複合条件のデータおよびグラフの少なくとも一方を表示する複合条件データ表示工程と
を備えたことを特徴とするデータ解析支援方法。
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