JP5295309B2 - 空気調和システム - Google Patents

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本発明は空気調和システムに関するものである。特にバス(伝送線)に接続された複数の機器が、バスを介して通信を行うための通信系統に関するシステム構成に係るものである。
従来から空気調和システム(以下、空調システムという)では、室外機、室内機といった空調機器などをバス(伝送線)で接続して通信系統に係るシステムを構築し、互いに制御に係るデータを含む信号を通信し合うことにより、連携して空調機能に係る動作を行っている。さらに、例えばバス上に集中管理装置を接続させ、空調機器の運転状態などを定時モニタ(監視)することにより、空調機器のメンテナンス、インターネット経由での遠隔監視などを可能にしている。
上記のような通信系統に係るシステムは、基本的には数十台程度の室内機を制御するためのシステムを対象として構築することが多い。例えばホテルなどの大規模の物件に対応しようとすると、数百台以上の室内機を制御できるように規模を拡張する必要がある。
このため、例えば、ローカルバスに室内機と室外機を接続し、単独動作可能である最小単位のフィールドバスを構築し、さらにフィールドバスとコンバータを介して上位バスに接続して、他のフィールドバスとは上位バスを経由して通信することにより、全体としてシステム規模の拡張を実現している空調通信システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
コンバータは、上位バスとフィールドバスとの間でプロトコル変換処理を行っている。この通信システムによれば、室外機と室内機の制御情報はフィールドバス内に隔離されるため、フィールドバスを複数配置し、空調機器数を拡張してもフィールドバス内の通信トラヒックを大きく増加させることなくシステム規模を拡張できる。
特開2004−301430号公報
しかしながら、定められた通信アドレス体系で許容できる空調機器数以上に規模を拡張する場合には、通信元、通信先を特定するための通信用のアドレス(以下、単にアドレスという)に関しても拡張、整理を行う必要がある。そして、アドレスの拡張に伴って空調機器のハードウェア、通信制御のためのソフトウェアの変更、通信プロトコルの再設計などが必要となっていた。
また、例えば上位バスに複数台の集中管理装置や新しい機器が接続された場合には、フィールドバス内の通信トラヒックが増大し、フィールドバスのネットワーク通信容量限界を超える可能性があった。
そこで、本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、空調機器の増加にも容易に対応することができる空気調和システムを得ることを目的とする。
本発明に係る空気調和システムは、ローカルバスにより通信接続した、通信管理単位となる空調機器群を構成する1又は複数の空調機器をそれぞれ管理し、空調機器の状態を示す属性情報のデータを記憶する第1記憶手段を有する1又は複数の分散管理装置と、1又は複数の分散管理装置とメインバスを介して通信接続して、システム内の空調機器を管理し、システム内の空調機器に係る属性情報のデータを記憶する第2記憶手段を有する集中管理装置とを備え、1又は複数の分散管理装置は、管理する空調機器からの空調制御情報に含まれる属性情報のデータに基づいて、第1記憶手段が記憶する属性情報のデータの更新処理を行い、更新に係る属性情報のデータの種類を判断し、属性情報のデータの種類に対応して設けられた複数のDB同期ファイルのうち、判断した種類に対応するDB同期ファイルに、更新に係る属性情報のデータを格納する第1モニタ制御手段と、各DB同期ファイルの前記属性情報のデータに対する重み付けに応じてそれぞれ異なるように定めた周期で各DB同期ファイルを含む信号をメインバスに送信するメインバス側通信手段とをさらに備え、また、集中管理装置は、メインバスを介して送信される各DB同期ファイルを含む信号を受信する集中管理通信手段と、受信に係るDB同期ファイルに格納された属性情報のデータに基づいて、第2記憶手段に記憶された属性情報のデータの更新処理を行う第2モニタ制御手段とをさらに備える。
本発明によれば、1又は複数の分散管理装置が有する第1記憶手段による属性情報のデータの記憶と集中管理装置が有する第2記憶手段による属性情報のデータの記憶とを、1又は複数の分散管理装置と集中管理装置の間で属性情報のデータを含む信号を通信することで同期させることができる。このとき、1又は複数の分散管理装置と集中管理装置との間では、それぞれの属性情報の更新に係る属性情報のみを通信するようにしたので、メインバスを効率的に利用することができ、さらに多くの分散管理装置、空調機器群の設置に対応することができる。
また、属性情報の種類に基づいて、更新に係る属性情報を複数のDB同期ファイルに分けて格納し、各同期ファイルを含む信号を周期を異ならせて送信するようにしたので、例えば異常状態の通知など、素早く応答する必要がある重み付けの高い属性情報に係る同期ファイルを含む信号を優先して送信することができ、メインバスの通信トラヒックの混雑を招くことなく、十分な応答性を確保することができる。
本発明の実施の形態1、2に係る空調システムの構成を示した図である。 実施の形態1の分散管理装置11の構成を示すブロック図である。 実施の形態1、3の集中管理装置12の構成を示すブロック図である。 属性情報DB41のデータ構造を表した図である。 DB同期ファイル42のデータ構造を表した図である。 実施の形態2の分散管理装置11の構成を示すブロック図である。 実施の形態2の集中管理装置12の構成を示すブロック図である。 実施の形態3の空気調和システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態3の分散管理装置11の構成を示すブロック図である。 中継装置13の構成を示すブロック図である。 周波数多重における第1伝送方式と第2伝送方式の信号を示す図である。 符号多重における第1伝送方式と第2伝送方式の信号を示す図である。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る空調システムの構成を示した図である。図1では特に空調システムにおける通信系統に係るシステムの構成を中心として表している。図1において、本実施の形態の空調システムは、室外機1は室外機1A及び1B、室内機3は、室内機3A−1、3A−2、3B−1及び3B−2を有しているものとする(特に区別する必要がない場合には室外機1、室内機3とする。以下の各手段の符号についても同様とする)。室外機1及び室内機3は実際に空調対象空間の空気調和を行うための機器である。空気調和を行うための手段として、室外機1は圧縮機、熱源側熱交換器など(図示せず)を有し、また、室内機3は膨張弁、負荷側熱交換器など(図示せず)を有している。室外機1及び室内機3を冷媒配管24で接続し、冷凍サイクルを構築し、冷媒を循環させることで、負荷側熱交換器において冷媒の蒸発又は凝縮をさせ、空調対象空間の空気調和を行う。
また、リモートコントローラ(リモコン)4A及び4Bを有しているものとする。リモコン4は、例えば操作者などが入力した運転又は停止、設定温度、冷暖房の運転モードなどの操作指示に係るデータを含む信号を送信する入力装置となる。また、空気調和機2の運転状態などのデータを含む信号を受信し、表示などを行う装置ともなる。以下では、室外機1及び室内機3並びにリモコン4について、特に区別しない場合、これらをまとめて空調機器とする。
ここで、空調機器に関する通信管理単位(グループ)を空調機器群31とし、空調システム内に1又は複数の空調機器群31を形成する。本実施の形態では、冷媒配管24により接続した室外機1及び室内機3と、それらの機器に指示などを行うためのリモコン4とで1つの空調機器群31を構成することにする。そのため、ローカルバス21Aにより接続された室外機1A、室内機3A−1及び3A−2並びにリモコン4Aで空調機器群31Aを構成する。また、ローカルバス21Bにより接続された室外機1B、室内機3B−1及び3B−2並びにリモコン4Bで空調機器群31Bを構成する。
ここで、空調機器の通信について説明する。各空調機器は少なくとも制御処理手段及び通信手段(図示せず)を有しており、空調機器の通信は、これらの手段が信号及び信号に含まれるデータを処理することにより行われる。制御処理手段は、入力される指示、各種検知手段(図示せず)から入力される温度、圧力などの物理量のデータなどに基づいて、空調機器が有する各手段を制御、状態の判断、各種データの生成などの処理を行う。また、通信手段を介した各種データを含む信号の送受信を行うことができる。空調機器の通信手段は、伝送線となるローカルバス21に接続することにより各種データを含む信号の通信(信号の送受信)をそれぞれ行うことができる。ここで、空調機器群31内の各空調機器にはそれぞれユニークな(ただ1つの)アドレスが割り当てれられている。このため、各空調機器は、信号に含まれる通信先のアドレスに係るデータに基づいて、ローカルバス21を伝送する信号の送信先が自分であるかどうかを判断することで、その信号の処理行う又は無視をすることができる。
本実施の形態においては、各空調機器は空調制御情報に係るデータ(以下、空調制御情報という)を含む信号をローカルバス21を介して通信するものとする。空調制御情報とは、例えば室内機3の膨張弁制御などの空調制御、電源操作、目標温度変更などの空調機器の空調操作、吸込み温度・冷媒圧力、冷媒温度などの空調機器の運転状態に関するモニタ要求及びそのモニタ応答、空調機器自身が自己の異常などを他の機器へ通知する異常通報といった種類があり、例えば空調機器群31を構成する空調機器の制御などに係るデータである。
また、それぞれのローカルバス21には、空調機器群31(ローカルバス21に接続された空調機器)の状態を管理するための分散管理装置11も接続している。分散管理装置11はローカルバス21の数と同じ数だけシステム内に設けられており、ローカルバス21を介して通信接続された空調機器群31とメインバス22を介して通信接続された集中管理装置12との間のインターフェースとなる。そのため、各空調機器群31は、分散管理装置11を介して集中管理装置12と通信接続されることになる。そして、各分散管理装置11は、管理する空調機器群31について、システム内でユニークな(ただ1つの)グループIDに関するデータをそれぞれ有している。本実施の形態では、グループID=1が付された空調機器群31Aは分散管理装置11Aが管理し、グループID=2が付された空調機器群31Bは分散管理装置11Bが管理するものとする。これにより、分散管理装置11が管理する空調機器群31を該グループIDにより判断することができる。分散管理装置11の構成などについては後述する。
各分散管理装置11とメインバス22を介して通信接続している集中管理装置12は、例えば、システム管理者など、外部からの指示操作などに基づいて、システム全体の空調機器を集中的に管理する装置である。集中管理装置12の構成などについては後述する。
ここで、本実施の形態のシステム内の分散管理装置11及び集中管理装置12は、後述するように、各空調機器について運転状態を示すための属性情報のデータ(以下、属性情報という)を空調機器群31ごとに管理したデータの集合(データベース)である属性情報DB41を、それぞれが有する記憶手段に記憶している。そして、空調機器からのモニタ応答や外部からの指示操作などにより更新された属性情報が格納された、後述する各DB同期ファイル42を含む信号を互いに通信することにより、それぞれの属性情報DB41を更新して同期させ、また、空調機器の設定制御、運転状態のモニタ(監視)などを行う。ここで、分散管理装置11A、11Bには、それぞれ属性情報DB41A−1、属性情報DB41B−1が管理、記憶され、集中管理装置12には、属性情報DB41A−2、属性情報DB41B−2が管理、記憶されるものとする。
図2は分散管理装置11の構成を示すブロック図である。本実施の形態の分散管理装置11は、第1記憶手段51、第1モニタ制御手段52、第1設定制御手段53、メインバス側通信手段54及びローカルバス側通信手段55で構成する。
第1記憶手段51は、前述したように、空調機器群31の空調機器に係る属性情報を属性情報DB41−1として記憶するための手段である。第1モニタ制御手段52は、管理下にある空調機器群31の各空調機器の運転状態を定時的にモニタ(監視)する処理を行う。そのため、ローカルバス側通信手段55を介して各空調機器にモニタ要求の信号を送信する。そして、モニタ要求の信号に対する空調機器からのモニタ応答の信号に含まれる属性情報を処理し、属性情報DB41−1のデータの内容を更新する処理を行う。また、更新に係る属性情報を、ファイル形式のデータとして管理するDB同期ファイル42−1にも格納していく。そして、メインバス側通信手段54に対して、DB同期ファイル42−1を含む信号を、所定の間隔で定期的に送信させる処理を行う。送信間隔については、メインバス22に接続している分散管理装置11の数、通信速度などによっても異なり、任意に設定することができるが、本実施の形態では例えばDB同期ファイル42−1を含む信号を1秒間隔で送信するものとする。また、例えば更新に係る属性情報が格納されているかどうかを判断し、されていなければメインバス側通信手段54に信号の送信を行わせない等の処理を行うようにしてもよい。
第1設定制御手段53は、メインバス側通信手段54の受信に係る集中管理装置12からのDB同期ファイル42−2の信号に含まれる属性情報を処理し、属性情報DB41−1の内容を更新する処理を行う。また、その属性情報に係る空調制御情報を含む信号をローカルバス側通信手段55に送信させるための処理を行う。
メインバス側通信手段54は、メインバス22を介して集中管理装置12との間で通信を行うための手段である。本実施の形態では、特にDB同期ファイル42−1を含む信号を送信し、DB同期ファイル42−2を含む信号を受信する。一方、ローカルバス側通信手段55は、ローカルバス21を介して空調機器群31を構成する各空調機器との間で通信を行うための手段である。本実施の形態では、特に空調制御情報を含む信号の通信を行う。
図3は集中管理装置12の構成を示すブロック図である。本実施の形態の集中管理装置12は、第2記憶手段61、第2モニタ制御手段62、第2設定制御手段63、集中管理側通信手段64、表示処理手段66及び入力手段67で構成する。
第2記憶手段61には、システム内の各空調機器群31に関する属性情報DB41−2がそれぞれ記憶されており、これによりシステム内の空調機器の属性情報に係るデータを記憶する。第2モニタ制御手段62は、各分散管理装置11からのDB同期ファイル42−1の属性情報に基づいて、対応する属性情報DB41−2の内容を更新する処理を行う。
第2設定制御手段63は、例えば入力手段67から入力された操作制御情報に係るデータ(以下、操作制御情報という)に基づいて対応する属性情報DB41−2の内容を更新する処理を行う。また、更新に係る属性情報を、対応するDB同期ファイル42−2に格納していく。そして、集中管理側通信手段54に対して、DB同期ファイル42−2を含む信号を所定の間隔で定期的に送信させる処理を行う。ここでも、上述したように、送信間隔は任意に設定することができ、例えば更新に係る属性情報が格納されているかどうかを判断する処理を行うようにしてもよい。
集中管理通信手段64は、メインバス22を介して各分散管理装置11(各分散管理装置11を介した各空調機器)との間で通信を行うための手段である。また、表示処理手段66は、画面など(図示せず)を有しており、例えば第2記憶手段61が記憶する属性情報DB41−2に基づいて表示のための処理を行い、その内容を画面などに表示する。そして、入力手段67は、入力に係る操作制御情報を含む信号(入力信号)を第2設定制御手段に送信するためのものである。本実施の形態ではタッチパネルで構成しているものとし、操作者のタッチパネル操作に基づいて操作制御情報を含む信号を第2設定制御手段63に送信するものとする。ただ、入力手段についてはタッチパネルに限定するものではなく、例えばスイッチ、キーボード、マウスなどのユーザインタフェースとなる手段であってもよいし、集中管理装置12よりもさらに上位のコントローラ(管理装置)などのシステム外の別の装置と通信接続するためのEthernet(登録商標)などを利用した通信手段としてもよい。
図4は属性情報DB41のデータ構造例を表した図である。属性情報DB41は、前述したように、空調機器群31の空調機器ごとの運転状態に係るデータベースであり、少なくとも機種、アドレス、各属性の属性値のデータを各空調機器に対して有している。属性とは、例えば電源状態、吸込み温度などの運転状態の種類を表す。また、属性値とは、例えば電源状態でのON/OFF、吸込み温度においては例えば20℃など、空調機器の状態を値として表したものやセンサ(検知手段)の検出した値である。ここで、本実施の形態においては、属性名ごとにあらかじめ属性ID(数字)を1対1で対応させ、処理に係る手段が判断できるようにしている。そのため、通信の際、属性名のデータを信号に含める代わりに、属性IDのデータを含めて送信することで、一般的に通信に係るデータ量を少なくすることができる。
図5はDB同期ファイル42のデータ構造を表した図である。DB同期ファイル42には、属性情報DB41の更新に係る属性情報を格納し、管理するためのファイル形式のデータであり、更新する属性に係る属性ID、更新に係る空調機器のアドレス、更新に係る属性値のデータを組とする属性情報を、一時的に1又は複数格納することができる。また、前述したように、DB同期ファイル42は空調機器群31(分散管理装置11)ごとにある(生成される)。そのため、DB同期ファイル42には空調機器群31を識別するためのグループIDのデータも含まれている。
(集中管理装置からの操作)
次に集中管理装置12側から空調機器を操作する場合の空調システムにおける各手段の処理手順について説明する。まず、外部の指示操作などに基づいて、例えば空調機器(ここで、具体例として例えばグループID=1、アドレス001の室内機3A−1とする)の電源OFFに係る操作制御情報を含む信号が入力手段67から第2設定制御手段63に送信される。
第2設定制御手段63は、第2記憶手段61を検索し、グループID=1に係る属性情報DB41A−2から、対応する空調機器(アドレス001の室内機3A−1)の電源状態を確認する。そして、操作制御情報の属性情報の内容との間で差異がある(記憶された属性値が電源ONのデータである)と判断すると、電源OFFのデータに属性情報DB41A−2の内容を更新する処理を行う。また、更新した属性情報(アドレス=001、属性ID=1、属性値=OFF)をグループID=1に係るDB同期ファイル42A−2に格納する処理を行う。
そして第2設定制御手段63は、所定の時間ごとに各空調機器群31(分散管理装置11)のDB同期ファイル42A−2を含む信号を集中管理通信手段64に送信させる。この信号はメインバス22により伝送される。
一方、分散管理装置11A側においては、メインバス側通信手段54Aの受信に係るDB同期ファイル42A−2に基づいて、第1設定制御手段53Aが、第1記憶手段51Aを検索し、属性情報DB41A−1から、対応する空調機器(アドレス001の室内機3A−1)の電源状態を確認する。そして、DB同期ファイル42A−2の属性情報の内容との間で差異があると判断すると、属性情報DB41A−1の内容を更新し、更新に係る属性情報に基づいて空調制御情報を生成する。また、空調制御情報を含む信号をローカルバス側通信手段55Aに送信させる。ローカルバス21Aを介して空調制御情報を含む信号を受信したアドレス001の空調機器である室内機3A−1は、電源をOFFにして運転を停止する。
(空調機器の運転状態モニタ)
次に、集中管理装置12がシステム内の各空調機器に関する属性情報(運転状態)を収集する(記憶する)際の各手段の処理動作について説明する。ここでは具体例として分散管理装置11Aについて説明するが、分散管理装置11Bについても同様である。
分散管理手段11Aの第1モニタ制御手段52Aは、管理下にある空調機器(ローカルバス21Aで接続した空調機器)に対する、モニタ要求に関する空調制御情報の信号を、ローカルバス側通信手段55Aに送信させる。そして、ローカルバス側通信手段55Aは、モニタ要求の信号に対するモニタ応答の信号を受信する。第1モニタ制御手段52Aは、モニタ応答に係る属性情報に基づいて、属性情報DB41A−1の属性情報の内容との間で差異があると判断すると、属性情報DB41A−1を更新する処理を行う。また、更新に係る属性情報をDB同期ファイル42A−1に格納する。
そして、第1モニタ制御手段52Aは、所定の時間ごとにDB同期ファイル42A−1を含む信号をメインバス側通信手段54Aに送信させる。この信号はメインバス22を伝送する。
集中管理装置12側においては、集中管理通信手段64の受信に係るDB同期ファイル42A−1に基づいて、第2モニタ制御手段62は、第2記憶手段61を検索し、DB同期ファイル42A−1に係る属性情報について、属性情報DB41A−2の属性情報の内容との間で差異があると判断すると、属性情報DB41A−2の内容を更新する処理を行う。
以上のように、実施の形態1の空調システムによれば、ローカルバス21に伝送する空調機器群31における空調制御情報を含む信号が、メインバス22及び他の空調機器群31が接続されたローカルバス21に伝送されることがない。逆にメインバス22及び他の空調機器群31が接続されたローカルバス21を伝送する信号を伝送することもない。そのため、システム全体の規模を拡張しても、各ローカルバス21における信号の伝送量(通信トラヒック)への影響が小さくなる。したがって、通信の高速化などを図ることなくシステム規模を容易に拡張することができる。
また、空調機器群31間で空調制御情報を含む信号を通信することなく、空調動作を行うことができるため、空調機器群31内でユニークなアドレスを決定することができる。そして、アドレス拡張のために空調機器のハードウェアや処理に係るソフトウェアなどの変更を行わずにシステム規模を拡張することができる。
さらに、DB同期ファイル42を含む信号により、それぞれの属性情報DB41の更新に係る属性情報のみを1又は複数の分散管理装置11と集中管理装置12との間で通信するようにしたので、メインバス22を効率的に利用することができ、さらに多くの分散管理装置11(空調機器群31)の設置に対応することができる。
そして、複数の集中管理装置12をメインバス22に接続するようにしても、上記のように、ローカルバス21における通信トラヒックに与える影響は小さいため、メインバス22上のネットワーク設計を行うだけでよい。
実施の形態2.
次に本発明の実施の形態2の空調システムについて説明する。ここで、本実施の形態の空調システムの構成は、実施の形態1で説明した図1のシステムと同様の構成であるため、本実施の形態でも図1を用いて説明する。
本実施の形態は、実施の形態1とは、分散管理装置11及び集中管理装置12におけるデータの処理などが異なる。本実施の形態では、属性情報を例えばあらかじめ2種類に分けておくようにする。各手段(分散管理装置11の第1モニタ制御手段52及び第1設定制御手段53、集中管理装置12の第2モニタ制御手段62及び第2設定制御手段63)は、各種類に応じたDB同期ファイル(第1DB同期ファイル43、第2DB同期ファイル44)に格納する処理を行う。そして、第1DB同期ファイル43、第2DB同期ファイル44を含む信号をそれぞれ所定の間隔で送信するが、本実施の形態は、2つのDB同期ファイルを含む信号の送信周期(タイミング)を異ならせるようにするものである。本実施の形態では、第1DB同期ファイル43を含む信号の送信周期の方が短いものとする。これにより、分散管理装置11と集中管理装置12との間で、早急に同期させて処理すべき属性情報を含む信号は頻繁に通信を行いつつも、メインバス22における通信トラヒックの混雑を緩和することができる。ここでは信号の送信周期を異ならせているが、例えば、周波数等、信号の種類、伝送方式などを異ならせることによっても、混雑をさらに防ぐこともできる。
図6は実施の形態2に係る分散管理装置11の構成を示すブロック図である。図6において図2と同じ番号を付している手段は、実施の形態1において説明したことと同様の動作を行うため、説明を省略する。本実施の形態の分散管理装置11では、第1モニタ制御手段52及び第1設定制御手段53が、前述したように2種類の属性情報に基づく第1DB同期ファイル43−1、43−2と第2DB同期ファイル44−1、44−2とに係る処理を行う。
図7は実施の形態2に係る集中管理装置12の構成を示すブロック図である。図7において図3と同じ番号を付している手段は、実施の形態1において説明したことと同様の動作を行うため、説明を省略する。本実施の形態の分散管理装置11でも、第2モニタ制御手段62及び第2設定制御手段63が、前述したように2種類の属性情報に基づく第1DB同期ファイル43−1、43−2と第2DB同期ファイル44−1、44−2とに係る処理を行う。
(集中管理装置からの操作)
次に集中管理装置12側から空調機器を操作する場合の空調システムにおける各手段の処理手順について説明する。外部の指示操作などに基づいて、例えば操作制御情報を含む信号が入力手段67から第2設定制御手段63に入力される。
第2設定制御手段63は、第2記憶手段61を検索し、対応する属性情報DB41−2に記憶された属性情報と比較し、操作制御情報の内容との間で差異があると判断すると、属性情報DB41−2の属性情報を、操作制御情報に基づく属性情報に更新する処理を行う。そして、その属性情報の種類を判断し、第1DB同期ファイル43−2又は第2DB同期ファイル44−2に格納する処理を行う。ここで、第1DB同期ファイル43−2には早い処理を行うべき属性情報を格納し、第2DB同期ファイル44−2にはそれ以外の属性情報を格納する。第1DB同期ファイル43−2に格納する属性情報としては、例えば空調機器の一斉発停などに係る操作制御情報に含まれる属性情報(電源ON/OFFを表す属性情報など)がある。一方、第2DB同期ファイル44−2に格納する属性情報としては、例えば室内機3の目標温度変更などに係る操作制御情報に含まれる属性情報がある。
そして第2設定制御手段63は、所定の時間ごとに各空調機器群31(分散管理装置11)の第1DB同期ファイル43−2を含む信号又は第2DB同期ファイル44−2を含む信号を、集中管理通信手段64から送信させる。ここで、本実施の形態では、例えば第1DB同期ファイル43−2を含む信号の送信周期を1秒周期とし、第2DB同期ファイル44−2を含む信号の送信周期を1分周期とする。ここで、属性情報の種類を2種類に分けて2つのDB同期ファイルに格納するようにしているが、分類する数は2種類に限定するものではない。また、それぞれのDB同期ファイルに係る送信周期についても、特に限定するものではなく、分類するファイルの数、分散管理装置11の数などに応じて、それぞれ設定すればよい。
分散管理装置11では、実施の形態1と同様に、送信された第1DB同期ファイル43−2を含む信号又は第2DB同期ファイル44−2を含む信号に基づいて処理を行う。
(空調機器の運転状態モニタ)
次に実施の形態2において集中管理装置12がシステム内の各空調機器の属性情報(運転状態)を収集する(記憶する)際の各手段の処理動作について説明する。
分散管理手段11の第1モニタ制御手段52は、実施の形態1と同様に管理下の空調機器に対してローカルバス側通信手段55から各空調機器にモニタ要求の信号を送信させる。モニタ要求に対するモニタ応答の信号が空調機器からローカルバス側通信手段55に送信される。第1モニタ制御手段52は、モニタ応答に係る属性情報に基づいて、属性情報DB41−1の内容との間で差異があると判断すると、属性情報DB41−1の内容を更新する処理を行う。また、モニタ応答に係る属性情報の種類を判断し、第1DB同期ファイル43−1又は第2DB同期ファイル44−1に格納する処理を行う。ここで、第1DB同期ファイル43−1に格納する属性情報としては、例えば空調機器の異常などに係る緊急性のあるモニタ応答に含まれる属性情報がある。一方、第2DB同期ファイル44−1に格納する属性情報としては、例えばメンテナンスに使用する温度情報などに係る操作制御情報に含まれる属性情報がある。
そして第1モニタ制御手段52は、所定の時間ごとに第1DB同期ファイル43−1を含む信号又は第2DB同期ファイル44−1を含む信号を、メインバス側通信手段54から集中管理装置12に送信させる。ここでも、例えば、第1DB同期ファイル43−1を含む信号の送信周期を1秒周期とし、第2DB同期ファイル44−1を含む信号の送信周期を1分周期とする。
集中管理装置12側においては、集中管理通信手段64を介して第2モニタ制御手段62が実施の形態1と同様に、送信された第1DB同期ファイル43−1を含む信号又は第2DB同期ファイル44−1を含む信号に基づいて処理を行う。
以上のように、実施の形態2の空調システムによれば、属性情報の種類に基づいて、更新に係る属性情報を第1DB同期ファイル43又は第2DB同期ファイル44に分けて格納し、第1DB同期ファイル43を含む信号又は第2DB同期ファイル44を含む信号をそれぞれ周期を異ならせて送信するようにしたので、実施の形態1のシステムと同様の効果があるだけでなく、例えば異常状態の通知など、素早く応答する必要がある重み付けの高い属性情報に係る同期ファイルを含む信号を優先して送信することができる。そのため、メインバス22の通信トラヒックの混雑を招くことなく、十分な応答性を確保することができる。
実施の形態3.
図8は本発明の実施の形態3に係る空調システムの構成を示した図である。図8において、図1と同じ番号を付した手段は、基本的に実施の形態1において説明したことと同様の動作を行うため、説明を省略する。
本実施の形態では、1又は複数の室内機5(図8では室内機5−1及び5−2)及びリモコン6からなる空調機器群32がサブバス23に接続されている。そして、サブバス23は中継装置13を介してローカルバス21(本実施の形態ではローカルバス21Bとする)と接続されている。そのため、空調機器群32の各空調機器は中継装置13及びローカルバス21Bを介して分散管理装置11B、室外機1Bなどと通信接続されることになる。空調機器群32内の空調機器についても、空調機器群31と同様に、それぞれに空調機器群32内のユニークなアドレスが割り当てられる。
ここで、空調機器群32は空調機器群31Bとは通信管理単位として異なるが、空調機器群32の空調機器は、空調機器群31Bを構成する室外機1Bと冷媒配管24で接続され、冷凍サイクルを構築している。そのため、室外機1Bは、冷媒的に接続される空調機器群31Bと空調機器群32とにより、制御する室内機の数を拡張することができる。
図9は実施の形態3に係る分散管理装置11Bの構成を表すブロック図である。図9の分散管理装置11Bの基本的な処理は、基本的には実施の形態1において説明した図2の分散管理装置11と同じである。ここで、本実施の形態のローカルバス側通信手段55Bは、異なる種類の信号をローカルバス21Bに送受信することができるものとする。本実施の形態では、第1伝送方式の信号及び第2伝送方式の信号の2種類の信号を送受信できるものとする。ただ2種類に限定するものではない。伝送方式については後述する。また、第1記憶手段51Bは、空調機器群32内の空調機器に係る属性情報を管理するための属性情報DB41C−1を有している。また、第1モニタ制御手段52B及び第1設定制御手段53Bも、空調機器群32内の空調機器の属性情報に係るDB同期ファイル42C−1、42C−2についての処理を行う。メインバス側通信手段54Bの動作は実施の形態1で説明したメインバス側通信手段54と同じである。
本実施の形態の集中管理装置12は、実施の形態1で説明した図3と同じ構成であるため説明を省略する。ただ、本実施の形態では、第2記憶手段61が空調機器群32に係る属性情報DB41C−2をさらに有している点、DB同期ファイル42C−1、42C−2に係る処理を行う点で異なる。
図10は中継装置13の構成を示すブロック図である。本実施の形態の中継装置13は、プロトコル変換手段81、サブバス側通信手段82及びローカルバス側通信手段83で構成する。プロトコル変換手段81は、ローカルバス側通信手段83から受信した空調制御情報を含む第2伝送方式の信号を、第1伝送方式の信号に変換してサブバス側通信手段82から送信させる。また、サブバス通信手段82から受信した空調制御情報を含む信号を第2伝送方式の信号に変換してローカルバス側通信手段83から送信させる。サブバス側通信手段82は、サブバス23を介して第1伝送方式の信号を送受信する。また、ローカルバス側通信手段83は、ローカルバス21(本実施の形態ではローカルバス21B)を介して第2伝送方式の信号を送受信する。
ここで、室外機1Bについて、空調機器群31B内の室内機3B(3B−1、3B−2)に対しては空調制御情報を含む第1伝送方式の信号を送信する。一方、空調機器群32内の室内機5(5−1、5−2)に対しては空調制御情報を含む第2伝送方式の信号を送信することで、2つの空調機器群31B、32の空調機器(室内機)を制御することができる。
図11は第1の伝送方式の信号と第2の伝送方式の信号との周波数スペクトラム及び信号波形の例を示す図である。図11は第1の伝送方式の信号と第2の伝送方式の信号とにおける信号の周波数帯域を異ならせてローカルバス21に伝送する周波数多重方式(周波数分割多重方式)を表している。このように、第1の伝送方式の信号と第2の伝送方式の信号との周波数帯域を異ならせることにより、信号が互いに干渉などの影響を起こさないようにする。
図12は第1の伝送方式の信号と第2の伝送方式との周波数スペクトラム及び信号波形の別の例を示す図である。図12に示すような符号多重方式(符号分割多重方式)などにより、複数の信号を分割してローカルバス21に伝送できるようにしても、周波数多重方式の場合と同様の効果を得ることができる。また、これらの方式に限定することなく、他の多重方式により複数の信号を送受信できるようにしてもよい。
(集中管理装置12から中継装置13経由の操作)
次に集中管理装置12側から空調機器群32内の空調機器を操作する場合の空調システムにおける各手段の処理手順について説明する。
外部の指示操作などに基づいて、例えば空調機器(ここでは、例えばグループID=3、アドレス001の室内機5−1とする)の電源OFFを表す操作制御情報を含む信号が入力手段67から第2設定制御手段63に入力される。
第2設定制御手段63は、第2記憶手段61を検索し、グループID=3に係る属性情報DB41C−2から、対応する空調機器(アドレス001の室内機5)の電源状態を確認する。そして、操作制御情報の内容との間で差異がある(記憶された属性値が電源ONのデータである)と判断すると、電源OFFのデータに属性情報DB41C−2を更新する処理を行う。また、更新した属性情報(アドレス=1、属性ID=1、属性値=OFF)をグループID=3に係るDB同期ファイル42C−2に格納する処理を行う。
そして第2設定制御手段63は、所定の時間ごとに各空調機器群31(分散管理装置11)のDB同期ファイル42C−2を含む信号を、集中管理通信手段64を介して送信させる。この信号はメインバス22を伝送する。
一方、分散管理装置11B側においては、メインバス側通信手段54Bを介して第1設定制御手段53BがDB同期ファイル42C−2を含む信号を受信する。第1設定制御手段53Bは、第1記憶手段51Bを検索し、属性情報DB41C−1から、対応する空調機器(アドレス001の室内機5−1)の電源状態を確認する。そして、DB同期ファイル42C−2の属性情報の内容との間で差異があると判断すると、属性情報DB41C−2を更新する処理を行う。また、空調制御情報を含む信号をローカルバス21Bに送信するための処理を行う。そして、ローカルバス側通信手段55Bは、第2伝送方式により空調制御情報を含む信号をローカルバス21に送信する。
中継装置13では、ローカルバス21Bを介して送信された第2伝送方式の空調制御情報を含む信号をローカルバス側通信手段83が受信する。そして、プロトコル変換手段81が、通信プロトコルにしたがって、第2伝送方式の空調制御情報を含む信号を第1伝送方式の空調制御情報を含む信号に変換し、サブバス通信手段82が第1伝送方式の空調制御情報を含む信号をサブバス23に送信する。サブバス23を介して空調制御情報を含む信号を受信したグループID=3、アドレス=001の空調機器である室内機5−1は電源をOFFにして運転を停止する。
(空調機器の運転状態モニタ)
次に空調機器群32内の空調機器の属性情報を収集する際の各手段の処理動作について説明する。分散管理手段11Bの第1モニタ制御手段52Bは、ローカルバス側通信手段55を介して第2伝送方式のモニタ要求の信号を送信する。
中継装置13では、ローカルバス21Bを介して送信された第2伝送方式のモニタ要求の信号をローカルバス側通信手段83が受信する。そして、プロトコル変換手段81が、通信プロトコルにしたがって、第2伝送方式のモニタ要求の信号を第1伝送方式のモニタ要求の信号に変換し、サブバス側通信手段82が第1伝送方式のモニタ要求の信号をサブバス23に送信する。サブバス23を介してモニタ要求の信号を受信した空調機器は、モニタ要求信号に対するモニタ応答の信号を第1伝送方式により送信する。
中継装置13では、サブバス23を介して送信された第1伝送方式のモニタ応答の信号をサブバス側通信手段82が受信する。そして、プロトコル変換手段81が、通信プロトコルにしたがって、第1伝送方式のモニタ応答の信号を第2伝送方式のモニタ応答の信号に変換し、ローカルバス側通信手段83が第2伝送方式のモニタ応答の信号をローカルバス21に送信する。
モニタ応答の信号がローカルバス側通信手段55Bを介して送信されると、第1モニタ制御手段52Bは、モニタ応答の信号に含まれる属性情報に基づいて、差異があると判断すると、属性情報DB41C−1を更新する処理を行う。また、更新に係る属性情報をDB同期ファイル42C−1に格納する。
そして、第1モニタ制御手段52Bは、所定の時間ごとにDB同期ファイル42C−1を含む信号を、メインバス側通信手段54Bから集中管理装置12に送信させる。
集中管理装置12側においては、集中管理通信手段64を介して第2モニタ制御手段62がDB同期ファイル42C−1を含む信号を受信する。第2モニタ制御手段62は、第2記憶手段61を検索し、DB同期ファイル42C−1に係る属性情報との間で差異があると判断すると、その内容に属性情報DB41C−2を更新する処理を行う。
ここで、分散管理装置11と集中管理装置12との通信について、本実施の形態ではDB同期ファイルについて特に区別しなかったが、例えば実施の形態2における第1DB同期ファイル43及び第2DB同期ファイル44に分け、それぞれを含む信号を異なる周期で通信するようにしてもよい。
以上のように実施の形態3の空気調和システムによれば、サブバス23により接続された空調機器群31とは別の空調機器群32を、中継器13を介してローカルバス21(本実施の形態ではローカルバス21B)と接続し、中継器13においては、プロトコル変換手段81により、ローカルバス21を伝送させるための第1伝送方式の信号とサブバスを伝送させるための第2伝送方式の信号とをプロトコル変換するようにしたので、空調機器群31の通信トラヒックに影響を与えることなく 空調機器群32との通信を行うことができる。そして、室外機1B以外の空調機器のハードウェア及び処理を行うためのソフトウェアを変更する必要がないため、システム規模を容易に拡張することができる。
本発明は、空調機器の変更を最小限に抑え、システム規模を拡張する空調システムに好適である。そのため、特に大規模な空調システムに適している。また、上記の説明では、有線での通信接続について説明したが、例えば、空調機器群間の設置状態などによって混線、干渉などのおそれがなければ、無線通信にも適用することができる。
1(1A、1B) 室外機、3(3A−1,3A−2,3B−1,3B−2),5(5−1,5−2) 室内機、4(4A,4B),6 リモコン、11(11A,11B) 分散管理装置、12(12A,12B) 集中管理装置、13 中継装置、21(21A,21B) ローカルバス、22 メインバス、23 サブバス、24 冷媒配管、31(31A,31B),32 空調機器群、41(41A−1,41B−1,41C−1,41A−2,41B−2,41C−2) 属性情報DB、42(42A−1,42B−1,42C−1,42A−2,42B−2,42C−2) DB同期ファイル、43(43A−1,43B−1,43A−2,43B−2) 第1DB同期ファイル、44(44A−1,44B−1,44A−2,44B−2) 第2DB同期ファイル、51(51A,51B) 第1記憶手段、52(52A,52B) 第1モニタ制御手段、53(53A,53B) 第1設定制御手段、54(54A,54B) メインバス側通信手段、55(55A,55B) ローカルバス側通信手段、61 第2記憶手段、62 第2モニタ制御手段、63 第2設定制御手段、64 集中管理通信手段、66 表示処理手段、67 入力手段、81 プロトコル変換手段、82 サブバス側通信手段、83 ローカルバス側通信手段。

Claims (10)

  1. ローカルバスにより通信接続した、通信管理単位となる空調機器群を構成する1又は複数の空調機器をそれぞれ管理し、前記空調機器の状態を示す属性情報のデータを記憶する第1記憶手段を有する1又は複数の分散管理装置と、
    該1又は複数の分散管理装置とメインバスを介して通信接続して、システム内の空調機器を管理し、前記システム内の前記空調機器に係る前記属性情報のデータを記憶する第2記憶手段を有する集中管理装置とを備え、
    前記1又は複数の分散管理装置は、管理する空調機器からの空調制御情報に含まれる属性情報のデータに基づいて、前記第1記憶手段が記憶する属性情報のデータの更新処理を行い、更新に係る属性情報のデータの種類を判断し、前記属性情報のデータの種類に対応して設けられた複数のDB同期ファイルのうち、判断した種類に対応する前記DB同期ファイルに、前記更新に係る属性情報のデータを格納する第1モニタ制御手段と、各DB同期ファイルの前記属性情報のデータに対する重み付けに応じてそれぞれ異なるように定めた周期で各DB同期ファイルを含む信号を前記メインバスに送信するメインバス側通信手段とをさらに備え、
    また、前記集中管理装置は、前記メインバスを介して送信される前記各DB同期ファイルを含む信号を受信する集中管理通信手段と、受信に係る前記DB同期ファイルに格納された前記属性情報のデータに基づいて、前記第2記憶手段に記憶された属性情報のデータの更新処理を行う第2モニタ制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする空気調和システム。
  2. ローカルバスにより通信接続した、通信管理単位となる空調機器群を構成する1又は複数の空調機器をそれぞれ管理し、前記空調機器の状態を示す属性情報のデータを記憶する第1記憶手段を有する1又は複数の分散管理装置と、
    該1又は複数の分散管理装置とメインバスを介して通信接続して、システム内の空調機器を管理し、前記システム内の前記空調機器に係る前記属性情報のデータを記憶する第2記憶手段を有する集中管理装置とを備え、
    前記集中管理装置は、前記空調機器の操作制御情報を含む信号を受信する入力手段と、前記操作制御情報に含まれる属性情報のデータに基づいて、前記第2記憶手段が記憶する属性情報のデータの更新処理を行い、更新に係る属性情報のデータの種類を判断し、前記属性情報のデータの種類に対応して設けられた複数のDB同期ファイルのうち、判断した種類に対応する前記DB同期ファイルに、前記更新に係る属性情報のデータを格納する第2設定制御手段と、各DB同期ファイルの前記属性情報のデータに対する重み付けに応じてそれぞれ異なるように定めた周期で各DB同期ファイルを含む信号を前記メインバスに送信する集中管理通信手段とをさらに備え、
    また、前記1又は複数の分散管理装置は、前記メインバスを介して、自身に送信されたものと判断した前記各DB同期ファイルを含む信号を受信するメインバス側通信手段と、受信に係る前記DB同期ファイルに格納された前記属性情報のデータに基づいて、前記第1記憶手段に記憶された属性情報のデータの更新処理を行う第1設定制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする空気調和システム。
  3. 前記入力手段は、操作指示を入力するためのキーボード、マウス、スイッチ及び/又はタッチパネルであることを特徴とする請求項2記載の空気調和システム。
  4. 前記入力手段は、別の装置から送信される前記操作制御情報を含む信号を受信するための通信手段であることを特徴とする請求項2記載の空気調和システム。
  5. 複数種類の信号が伝送可能なローカルバスにより通信接続した、通信管理単位となる空調機器群を構成する1又は複数の空調機器をそれぞれ管理し、前記空調機器の状態を示す属性情報のデータを記憶する第1記憶手段と、前記複数種類の信号による通信をすることができるローカルバス側通信手段とを有する1又は複数の分散管理装置と、
    サブバスによる通信接続に係る前記空調機器群と前記ローカルバスとの間で信号変換処理を行い、前記サブバスによる通信接続に係る前記空調機器群を構成する1又は複数の空調機器を前記ローカルバスと通信接続する中継装置と、
    該1又は複数の分散管理装置とメインバスを介して通信接続して、システム内の空調機器を管理し、前記システム内の前記空調機器に係る前記属性情報のデータを記憶する第2記憶手段を有する集中管理装置とを備え、
    前記1又は複数の分散管理装置は、管理する空調機器からの空調制御情報に含まれる属性情報のデータに基づいて、前記第1記憶手段が記憶する属性情報のデータの更新処理を行い、更新に係る属性情報のデータの種類を判断し、前記属性情報のデータの種類に対応して設けられた複数のDB同期ファイルのうち、判断した種類に対応する前記DB同期ファイルに、前記更新に係る属性情報のデータを格納する第1モニタ制御手段と、各DB同期ファイルの前記属性情報のデータに対する重み付けに応じてそれぞれ異なるように定めた周期で各DB同期ファイルを含む信号を前記メインバスに送信するメインバス側通信手段とをさらに備え、
    また、前記集中管理装置は、前記メインバスを介して送信される前記各DB同期ファイルを含む信号を受信する集中管理通信手段と、受信に係る前記DB同期ファイルに格納された前記属性情報のデータに基づいて、前記第2記憶手段に記憶された属性情報のデータの更新処理を行う第2モニタ制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする空気調和システム。
  6. 複数種類の信号が伝送可能なローカルバスにより通信接続した、通信管理単位となる空調機器群を構成する1又は複数の空調機器をそれぞれ管理し、前記空調機器の状態を示す属性情報のデータを記憶する第1記憶手段と、前記複数種類の信号による通信をすることができるローカルバス側通信手段とを有する1又は複数の分散管理装置と、
    サブバスによる通信接続に係る前記空調機器群と前記ローカルバスとの間で信号変換処理を行い、前記サブバスによる通信接続に係る前記空調機器群を構成する1又は複数の空調機器を前記ローカルバスと通信接続する中継装置と、
    該1又は複数の分散管理装置とメインバスを介して通信接続して、システム内の空調機器を管理し、前記システム内の前記空調機器に係る前記属性情報のデータを記憶する第2記憶手段を有する集中管理装置とを備え、
    前記集中管理装置は、前記空調機器の操作制御情報を含む信号を受信する入力手段と、前記操作制御情報に含まれる属性情報のデータに基づいて、前記第2記憶手段が記憶する属性情報のデータの更新処理を行い、更新に係る属性情報のデータの種類を判断し、前記属性情報のデータの種類に対応して設けられた複数のDB同期ファイルのうち、判断した種類に対応する前記DB同期ファイルに、前記更新に係る属性情報のデータを格納する第2設定制御手段と、各DB同期ファイルの前記属性情報のデータに対する重み付けに応じてそれぞれ異なるように定めた周期で各DB同期ファイルを含む信号を前記メインバスに送信する集中管理通信手段とをさらに備え、
    また、前記1又は複数の分散管理装置は、前記メインバスを介して、自身に送信されたものと判断した前記各DB同期ファイルを含む信号を受信するメインバス側通信手段と、受信に係る前記DB同期ファイルに格納された前記属性情報のデータに基づいて、前記第1記憶手段に記憶された属性情報のデータの更新処理を行う第1設定制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする空気調和システム。
  7. 前記入力手段は、操作指示を入力するためのスイッチ、キーボード、スイッチ及び/又はタッチパネルであることを特徴とする請求項6記載の空気調和システム。
  8. 前記入力手段は、別の装置から送信される前記操作制御信号を受信するための通信手段であることを特徴とする請求項6記載の空気調和システム。
  9. 周波数多重方式によって前記ローカルバスに前記複数種類の信号を伝送することを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載の空気調和システム。
  10. 符号多重方式によって前記ローカルバスに前記複数種類の信号を伝送することを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載の空気調和システム。
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