JP4550253B2 - 空調機の遠隔監視システム、および室内機の監視方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遠隔地に位置する空気調和機（以下、「空調機」）が適正に運転しているかを監視する空調機の遠隔監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空調機の遠隔監視システムとしては、室外機、室内機、遠隔監視操作装置、伝送データ監視装置、及び両監視装置間の通信手段から構成され、その監視方法として、伝送データ監視装置が室外機と室内機間の伝送データをとらえ、通信手段によって伝送データを遠隔監視操作装置に送信することによって空調機の遠隔監視を行う方法があり、この方法は特開平４−９８０４１号公報で提案されている。
【０００３】
また同様に、伝送データから空調機の異常、変調を検出する方法としては、運転状態を検出するために収集している各種センサの値に適正範囲を設け、その上限値、もしくは下限値を逸脱した場合に監視センタに対して、その旨を通知する方法があり、この方法は特開平１０−２３８８４５号公報で提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−９８０４１号公報に記載され方法では、空調機の運転データを遠隔監視操作装置に常時送信するため、通信費を含む維持費がかかるとともに、異常が発生してからの対応となるために異常個所の特定等、異常が解消されるまでに多くの時間を有するという問題があった。
【０００５】
また、特開平１０−２３８８４５号公報に記載の方法では、各種センサの値が適正範囲から逸脱した場合にその内容を知らせるので、空調機が異常停止する前に何らかの処置を行うことが可能ではあるが、その適正範囲は室外機の設置条件、運転負荷等により異なるため、適正範囲を定めるのが困難であるという問題があった。なお、設定した適正範囲が環境にあっていなければ、居住空間の快適性において特に不満がない場合でも適正範囲を逸脱したとして、異常、もしくは変調として遠隔監視センタへ通知してしまい、サービスマンが出動するといった事体が発生してしまう。
【０００６】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、真に異常といえる場合のみを検出することで、誤発報及びそれに伴い発生するサービスマンの無駄な出動を防ぐことができる空調機の遠隔監視システムを提供することである。
さらに、第２の目的は、異常解消までの時間を短くし、居住者が不快な状態で過す期間をできるだけ少なくすることができる空調機の遠隔監視システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明における空調機の遠隔監視システムにおいては、ビルの各階に設置された空調機及び、前記空調機の操作を行うリモコン及び空調機をあるブロック単位で操作する集中制御装置などと伝送線を介して接続され、空調機の運転状態を表すデータを定期的に収集・監視する設備コントローラと、設備コントローラと公衆回線等の伝送路を介して接続され、設備コントローラの収集する空調機の運転情報等の各種情報を収集・表示する遠隔監視端末からなる、空調機の遠隔監視システムにおいて、設備コントローラが、空調機の運転経過時間に対応した適正な運転情報を記憶した適正運転情報記憶領域と、その適正運転情報と現在の運転状態の比較を行い、現在の運転状態が適正か否かを判断する、適正運転状態比較判定手段と、適正運転状態比較判定手段により、現在の運転状態が不適であると判断したとき、その旨を遠隔監視端末へ発報する手段と、空調機の運転良否の判断基準となる、前記、適正運転情報を書き換える手段を有するものである。
【０００８】
また、空調機の遠隔監視システムにおいては、特に室内機の設定温度と吸込温度との差といった、居住空間の快適性を適正運転状態の判断基準に用いるものである。
【０００９】
また、空調機の遠隔監視システムにおいては、空調機の不適正な運転状態を検出した設備コントローラが、運転状態不適正と判断した空調機に対し定期的に収集しているデータを、遠隔監視端末に送信する手段を有するものである。
【００１０】
また、空調機の遠隔監視システムにおいては、空調機の不適正な運転状態を検出した設備コントローラが、運転状態不適正と判断した空調機に対して、定期的に収集しているデータより、さらに詳細なデータを収集する手段を有し、その収集したデータを遠隔監視端末に送信する手段を有するものである。
【００１１】
また、空調機の遠隔監視システムにおいては、データを受信した遠隔監視端末が、空調機を不適正な運転状態にせしめた、その不具合原因の推定手段と、故障部位の修理に必要な部品を検索する手段を有するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における空調機の遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。図１中、１ａ〜１ｃは空調機の室内機、２ａ〜２ｃは室外機で、伝送線３ａ〜３ｅを介してデータの送受を行うことで運転制御を行っている。４ａ〜４ｃは室内機の操作を行うリモコン、５は室内機をグループ制御する集中制御装置で、伝送線６ａ〜６ｄにて空気調和機と接続され、室内機の運転操作等を行っている。
【００１３】
７は設備コントローラであり、伝送線８によって、室内機１ａ〜１ｃ、室外機２ａ〜２ｃ、リモコン４ａ〜４ｃ、集中制御装置５と接続され、各機器から運転データを収集するとともに、伝送線８、インターフェース９を介して公衆回線１０に接続することができる。
１１は遠隔監視端末機であり、伝送線１２、インタフェース１３を介して公衆回線１０に接続することができ、公衆回線１０を介して、遠隔監視端末１１と設備コントローラ７とは通信を行うことができる。また、遠隔監視端末機１１は、設備コントローラ７から得た空調機の情報を解析し、現地の空調機の運転状態や、変調発生時には現地設備コントローラからの通報内容を表示する等の機能を備えている。
【００１４】
図２は、図１における設備コントローラ７の内部構成を示すブロック図である。図２中、設備コントローラ７は、全体を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御手段２１と、空調機との通信を行うための対空調機通信手段２２と、公衆回線１０を介して遠隔監視端末機１１と通信するためにデータの変換等を行う公衆回線通信手段２３と、収集した空調機の運転状態や、空調機の適正な運転状態である適正運転情報を記憶する記憶手段２４とから主に構成されている。さらに、制御手段２１は、空調機の運転状態収集手段２１ａと、空調機の運転状態比較判定手段２１ｂと、不適正な運転状態の場合に、遠隔監視端末へ発報する変調発報手段２１ｃと、記憶手段２４に記憶された空調機の適正運転状態を書換える適正運転情報書換手段２１ｄとを有している。なお、運転状態収集手段２１ａで収集される情報としては、室外機のアクチュエータの動作状況、各種センサの値、室内機の吸込温度、設置温度、サーモ状態等がある。
【００１５】
また、適正運転情報書換手段２１ｄは、パソコンや携帯電話等の画面を有する情報機器と接続可能であり、これらの機器から入力された情報に基づいて適正運転状態を書き換えている。なお、ここで設定される適正運転情報とは、単なる固定の閾値ではなく、より複合的なものであり、運転経過時間とその時の室内機および室外機の状態とからなるものである。例えば、圧縮機起動後、３０分間は不安定時間帯として閾値を無限大にして無視するようにし、その後は時間経過に関係なく固定値としたり、除霜モードでの運転では、通常の冷房・暖房モードとは異なる閾値を設定できるなどが考えられる。
【００１６】
次に、設備コントローラ７の動作について、図１、図２、および図３の動作フロー図に基づいて説明する。
設備コントローラ７では、空調機の運転状態収集手段２１ａが通信手段２２および伝送線８を介して、定期的に室内機１ａ〜１ｃや室外機２ａ〜２ｃの運転状態データ、例えば、室内機１ａ〜１ｃの吸込温度、設定温度等のデータを収集する（Ｓ１１）。次に、運転状態比較判定手段２１ｂは、運転状態収集手段２１ａが収集したデータを受け取り、その収集データと記憶手段２４内部に記憶された適正運転情報とを比較し（Ｓ１２）、収集データが適正であるかを判定する（Ｓ１３）。ここで、適正でないと判定された場合には、変調発生と認識し、変調発報手段２１ｃにて、遠隔監視端末１１に発報する（Ｓ１４）。また、Ｓ１３で適正であると判定された場合には、再度Ｓ１１に戻り、データの収集と適正判定を繰り返す。
【００１７】
なお、ここでは単に適正運転情報と比較することだけで適正運転か否かを判断しているが、例えば、適正運転でないとされた後に、室内設定温度と吸込温度を確認し、通常の設定範囲で十分な能力が発揮されている場合などは、あえて異常として発報しないなど、さらに制御内容を複雑にしてもよい。
さらに、適正運転情報としてスーパーヒート、サブクールといった制御情報の閾値とすることもでき、その場合には、その制御情報だけでなく、高圧と低圧の入力値と関係付けて、変調を検出することも可能である。サブクールがある閾値以下となり、適正運転でないとされた後に、高圧も低いと判定できれば適正運転であるとして、異常として発報しない方法も考えられる。
【００１８】
このように、適正状況を複合的に設定できるので、例えば圧縮機周波数と、他の冷媒回路部位の関係など、複雑な要因が絡む場合においても、あらかじめ、その因果関係を適正な運転状態情報として設定することで、単純に各収集部位にしきい値を与えて変調検知を行う場合に比較して、誤検知・誤発報の発生頻度を抑えることができる。
【００１９】
また、その設備コントローラに設定する適正運転状態も、パソコンや携帯電話から簡単に変更できるので、必要に応じたきめこまかい運転制御が可能となる。
【００２０】
なお、この実施の形態では、室内機、室外機、リモコン、集中制御装置は特に図１の台数に制限するものではなく、また遠隔監視端末機台数も制限するものではない。
また、設備コントローラ７と遠隔監視端末１１はインターネットやイントラネットを経由して接続されてもかまわない。
さらに、インターフェース９、１３も、遠隔監視端末１１と設備コントローラ７の接続形態によっては、不要になったり、ルーターその他のインターフェース機器にもなりうる。
【００２１】
実施の形態２
図４は本発明の実施の形態２における、変調検出のアルゴリズムを示すものである。また図５は実施の形態２における運転状態の判定から発報に至るフローを示す図である。
なお、遠隔監視システムの構成と、設備コントローラ７の構成は実施の形態１と同様である。
【００２２】
設備コントローラ７は運転状態収集手段２１ａにて、室内機１ａ〜１ｃの吸込温度・設定温度・サーモ状態を収集し（Ｓ２１）、サーモＯＮがされたか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、室内機１ａ〜１ｃのサーモＯＮを検出した場合は、サーモＯＮ時間を計測するタイマーが既に起動されているかを判定し（Ｓ２３）、起動されていない場合にはタイマーを起動させる（Ｓ２４）。そして、サーモＯＮ後、既定時間Ｍ分間待ち（Ｓ２５）、その後に設定温度と吸込温度の差ΔＴを求める（Ｓ２６）。その後、求めた温度差ΔＴが設定温度値Ａを超えか否かを判断し（Ｓ２７）、超えていた場合には、変調として、遠隔監視端末に対し発報する（Ｓ２８）。なお、既定時間Ｍ及び、設定温度値Ａは記憶手段２４内部に適正転情報の一つとして記憶されているものである。
【００２３】
また、Ｓ２２で、サーモＯＮでないと判定された場合には、前回サーモＯＮがされたか否かを判定し（Ｓ２９）、前回サーモＯＮの場合には、一度タイマースタート後、サーモＯＦＦを検出したことになるので、タイマーを停止し・リセットする（Ｓ３０）。なお、このフローは一定時間間隔で実行される。
【００２４】
また、計測する吸込温度と設定温度値Ａは室内機毎に設定しても良いし、また設定温度毎に変更しても良い。さらに、運転モード、すなわち、冷房時と暖房時で変更してもよい。さらにまた、これら設定温度値Ａと既定時間Ｍの変更は実施の形態１と同様に、適正運転情報書換手段２１ｄによって、任意に書換え可能である。
【００２５】
このように、設定温度と吸込温度の差を運転状態判定に用いることで、冷媒回路上のアクチュエータ、各種センサに予兆が現れる前に居住者が感じる変調を検出することができるだけでなく、居住空間を監視することになり、居住者の快適性に視点をおいた遠隔監視システムの構築が可能になる
【００２６】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３における、設備コントローラ７の構成を表すブロック図であり、運転状態収集手段２１ａにて定期的に収集した空調機の運転データを遠隔監視端末１１へ送信するようにしたものである。なお、図６では、図２と同じ構成および相当する構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
図６中、２１ｅは遠隔監視端末１１への定期的に収集した空調機の運転データの送信を制御する運転状態データ送信手段である。
次に、動作について、図７に示すフロー図に基づき説明するを用いて説明する。
まず、空調機の運転状態を収集し（Ｓ１１）、その収集データと適正運転情報とを比較し（Ｓ１２）、収集データが適正であるかを判定する（Ｓ１３）。ここで、適正でないと判定された場合には、変調発生と認識し、変調発報手段２１ｃにて、遠隔監視端末１１に発報する（Ｓ１４）。発報を実施した設備コントローラ７は、発報後、自己が保持している、発報を実施した空調機の運転データを運転状態データ送信手段２１ｅにて、遠隔監視端末１１に送信する（Ｓ１５）。なお、発報を実施するタイミングは、変調検出時でもいいし、一定時間をおいてからでも問題ない。
【００２８】
また、変調検出時には、変調検出までの過去のデータを送信すればいいし、変調検出後の空調機の運転状態のデータも必要であれば、変調検出後に一定時間かけて空調機の運転状態データを収集し、送信するようにしてもよい。
【００２９】
このように、変調検出時にその元となったデータを遠隔監視端末に送信する手段を有しているので、遠隔監視端末側で、その変調発生要因の検出が可能である。
さらに、必要によっては変調後の運転データも継続監視できるので、変調発生後のデータを確認することで偶発的に発報条件に陥ったか否かの判断もでき、偶発的な場合にはサービスマンの出動を防ぐことができ、無駄な出費を抑制できる。また、変調発生後のデータを変調原因の推定に役立てることも、当然可能である。
【００３０】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４における、設備コントローラ７の構成を示すブロック図であり、変調を検知したのち、さらに詳細な運転状態データを収集できるようにしたものである。なお、図８では、図６と同じ構成および相当する構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
図８中、２１ｆは、詳細な運転状態データの収集を制御する詳細運転状態収集手段である。
【００３１】
次に、この実施の形態４における動作を、図９の概念図に基づいて説明する。
設備コントローラ７は空調機の変調を検出するために、空調機の運転データを定期的に収集しているが、この運転データが流れる伝送線は空調機の制御を実施するためのデータも流れるので、この伝送線のトラフィック量を抑える必要から通常は判定に必要な最小限のデータのみを収集している（図９（ａ））。しかし、変調を検出した時は、設備コントローラ７は、変調発生した空調機に対してのみ、詳細運転状態収集手段２１ｆにて、さらに詳細な運転状態データを一定期間Ｌ収集する（図９（ｂ））。
【００３２】
一定期間、詳細なデータを収集完了した設備コントローラ７は、運転状態データ送信手段２１ｅを用いて、収集した詳細データを遠隔監視端末１１に送信する。なお、この際、変調検知前までに定期間隔で収集した運転状態判定に用いたデータを付加しても良い。
【００３３】
このように、変調検出時に、より詳細な運転データを収集する手段を設けることで、変調発生後の空調機の動作をより詳細に知り得ることができ、原因の早期究明が可能になるだけでなく、通常は変調の検出に必要なデータのみ採取すればよく、また、変調検出時も対象の空調機に対してのみ詳細なデータ収集を実施するので、制御情報の送受信に悪影響を与えることなく、変調原因の究明に必要な詳細なデータを得ることができる。
【００３４】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５における、遠隔監視端末１１の構成を示すブロック図である。
図１０中、１１ａは内部に変調発生時の空調機の運転状態データと、その発生要因を格納した、異常原因推定データベース、１１ｂは変調の発生要因から交換必要となる部品を検索するための変更部品データベース、１１ｃは異常原因推定データベースから原因を検索する原因推定手段、１１ｄは変更部品データベースから変更部品を検索する部品検出手段、１１ｅは表示手段である。なお、異常原因推定データベース１１ａは、過去の発生した異常の状況と、その発生要因が関係付けられており、変更部品データベース１１ｂは、発生要因と修理に必要となる部品が関係付けられており、どちらも遠隔監視端末１１の製造メーカーからＣＤ−ＲＯＭやインターネット等を経由して提供されてもよいし、また原因推定データベース１１ａは受信した異常・変調の統計から作成してもかまわない。
【００３５】
次に、この実施の形態５における動作を説明する。
設備コントローラ７から、変調発報と、変調発生前もしくは、変調発生前後の空調機の運転状態データを受信した遠隔監視端末１１は、異常原因推定手段１１ｃにて、変調発報の内容とそのときの運転状態データをキーにして、異常原因推定データベース１１ａを検索し、一致する過去の記録または類似する過去の記録を抽出し、実際に発生した変調の原因を推定して表示手段１１ｅにて画面表示する。
【００３６】
また、部品検出手段１１ｄによって、異常原因推定手段１１ｃにて推定された変調要因をキーとして変更部品データベース１１ｂから検索し、交換が必要となる部品を抽出し、表示手段１１ｅにて、画面表示する。
【００３７】
このように、遠隔監視端末に、変調発生時の原因推定手段と、その発生要因から推定される、故障部位の部品情報を表示する手段を設けることで、実際の作業者は、特に故障原因推定のノウハウを持っていなくても、表示された部品の交換を実施することで、空調機の変調を修正することが可能になる。特に、サービス内容が多岐に渡り、一つの会社が複数の機器のサービスを行うようなサービス会社では、技術の未熟なサービスマンや空調機に精通していないサービスマンであっても、十分なサービスを実施することができ、結果として、顧客サービスの向上が可能になる。
【００３８】
【発明の効果】
このように、この発明では、遠隔監視装置に設定される運転状態情報をその空調機に適正なものに設定できるので、誤検知・誤発報の発生を削減することができる。また、その運転状態情報も任意に変更できるので、設置後に、さらに最適なものに調整することが可能となる。
【００３９】
また、設定温度と吸込温度の差を運転状態の判定に用いることで、冷媒回路上のアクチュエータ、各種センサに予兆が現れる前に居住者が感じる変調を検出することができるだけでなく、居住空間を監視することになり、居住者の快適性に視点をおいた遠隔監視システムの構築が可能になる
【００４０】
さらに、変調検出時、その元になったデータを遠隔監視端末に送信することで、その変調発生要因の検出が遠隔監視端末側で可能となり、さらに、変調後の運転データも継続監視できるので、出動に値しないような偶発的な発報かどうかの判断が可能になる。
【００４１】
さらに、変調検出時に、より詳細な運転データを収集するようにしたことで、変調発生後の空調機の動作をより詳細に知り得ることができ、原因の早期究明が可能になる。さらに、通常は変調の検出に必要なデータのみ採取すればよく、制御情報の送受信に悪影響を与えることがなくなる。
【００４２】
さらに、遠隔監視端末では、送られた情報から発生要因が推定され、交換部品も提示されるので未熟な技術者であっても対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１における遠隔監視システムの構成図である。
【図２】 設備コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】 実施の形態１における変調検出処理のフロー図である。
【図４】 吸込温度と設定温度差からの変調検出アルゴリズムを示す図である。
【図５】 実施の形態２における変調検出処理のフロー図である。
【図６】 実施の形態３における設備コントローラの構成を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態３における変調検出処理のフロー図である。
【図８】 実施の形態４における設備コントローラの構成を示すブロック図である。
【図９】 データ収集の概念図である。
【図１０】 実施の形態５における遠隔監視端末の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ・１ｂ・１ｃ 室内機、
２ａ・２ｂ・２ｃ 室外機、
３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ・３ｅ 伝送線、
４ａ・４ｂ・４ｃ リモコン、
５ 集中制御装置、
６ａ・６ｂ・６ｃ・６ｄ 伝送線、
７ 設備コントローラ、
８ 伝送線、
９ インタフェース、
１０ 公衆回線、
１１ 遠隔監視端末機、
１１ａ 異常原因推定データベース、
１１ｂ 変更部品データベース、
１１ｃ 原因推定手段、
１１ｄ 部品検出手段、
１１ｅ 表示手段、
１２ 伝送線、
１３ インタフェース、
２１ 制御手段、
２１ａ 運転状態収集手段、
２１ｂ 運転状態比較判定手段、
２１ｃ 変調発報手段、
２１ｄ 適正運転情報書換手段、
２１ｅ 運転状態データ送信手段、
２１ｆ 詳細運転状態収集手段、
２２ 対空調機通信手段、
２３ 公衆回線通信手段、
２４ 記憶手段。

Claims (6)

1. 少なくとも１つの室内機と、少なくとも１つの室外機と、前記室内機および前記室外機に伝送線を介して接続された設備コントローラとを有する空調機の遠隔監視システムにおいて、前記設備コントローラは、前記室内機および前記室外機の運転状態を収集する運転状態収集手段と、適正運転情報を記憶する記憶手段と、前記適正運転情報と前記運転状態とを比較し、現在の運転状態が適正か否かを判定する運転状態比較判定手段と、前記記憶手段に記憶された適正運転情報を変更する適正運転情報変更手段とを有し、前記適正運転情報は前記室内機及び前記室外機の適正な運転状態を運転経過時間に対応して規定したものであることを特徴とする空調機の遠隔監視システム。
2. 前記適正運転情報は、設定温度と吸込温度との適正な温度差を室内機サーモＯＮからの運転経過時間に対応して規定した温度差情報からなり、運転状態比較判定手段は、室内機サーモＯＮから前記運転経過時間が経過した時の設定温度と吸込温度との差が前記温度差情報を超える場合には異常があると判定することを特徴とする請求項１に記載の空調機の遠隔監視システム。
3. 設備コントローラに接続された遠隔監視端末を有し、運転状態比較判定手段が異常を検出した場合には、前記設備コントローラは前記遠隔監視端末に異常警報と、収集した運転状態を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の空調機の遠隔監視システム。
4. 設備コントローラは、運転状態収集手段で収集される運転状態よりも詳細な運転状態を室内機および室外機から収集する詳細運転情報収集手段を有し、該詳細運転情報収集手段は運転状態比較判定手段が異常と判定した後に運転情報の収集を開始することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空調機の遠隔監視システム。
5. 遠隔監視端末は、設備コントローラから送られた運転情報に基づいて異常原因を推定する異常原因推定手段を有していることを特徴とする請求項３に記載の空調機の遠隔監視システム。
6. 室内機から送られてくる情報に基づいて、前記室内機が正常に動作しているか否かを判定する室内機の監視方法において、室内機のサーモＯＮを検出するステップと、前記サーモＯＮ検出から予め定められた時間が経過したかを判定するステップと、予め定められた時間を経過した場合には、設定温度と吸込温度との温度差を算出するステップと、前記温度差があらかじめ定めた値を超えている場合には警報を鳴らすステップとを有することを特徴とする室内機の監視方法。

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