JP5518216B2 - クラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御システム及び方法 - Google Patents
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Description
「クラウド」は相当の規模を有する。Googleクラウドコンピューティングはもはや100万台以上のサーバを有し、Amazon、IBM、マイクロソフト、ヤフー等の「クラウド」がそれぞれ数十万台のサーバを有する。企業私有クラウドが一般的に数百台から千台以上のサーバを有する。「クラウド」はユーザーに史上例のない計算力を与えることができる。
クラウドコンピューティングは、ユーザーが任意の位置で各種の端末を利用して応用サービスを取得することに用いられている。要求される資源は「クラウド」によるが、固定の、有形の実体によるものではない。応用が「クラウド」中のある位置で運転するが、実際にユーザーが応用の運転する具体的な位置を了解して関心する必要がない。ノートパソコン1台又は携帯電話1台があれば、ネットサービスで必要な一切のもの、ひいてはスーパー計算のようなタスクも含むまで実現することができる。
「クラウド」は、データの複数レプリカのフォールトトレランス、計算ノード同型で変換可能などの措置を使用してサービスの高信頼性を保証して、現地コンピュータよりも、クラウドコンピューティングを使用する場合に信頼性が高くなる。
クラウドコンピューティングは特定の応用に対するものではなく、「クラウド」の支持で千差万別の応用を構成することができる。同一「クラウド」によって、異なる運転中の応用を同時に支持することができる。
「クラウド」の規模が動的に伸縮でき、応用及びユーザー規模の増長の需要を満たすことができる。
「クラウド」は膨大な資源の池であり、ユーザが需要に応じて購買する。クラウドは水道水、電気、ガスのように費用を計算することができる。
「クラウド」の特殊なフォールトトレランス手段があるので極めて安価なノードでクラウドを構成することができる。「クラウド」の自動化統括式管理によって大量の企業が日に日に高くなったデータセンター管理コストを負担する必要がない。「クラウド」の通用性によって伝統的なシステムよりも資源の利用率が大幅に上昇した。そのため、ユーザーは、「クラウド」の低コストの優位性を十分に受け、常に以前数万ドルや数月間で完成するタスクを数百ドルや数日間だけで完成することができる。
ユーザー設定パラメータに応じて、各消費エネルギー設備をフィールドコントロールし、前記ユーザー設定パラメータをクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するフィールドコントローラーと、
各種のネット送信機能付きのセンサー、データ統計集中ユニット、データ分析アプロードユニット等からなり、その実際数量が需要に応じて設定され、前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータを採集してクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信する消費エネルギーパラメータコレクタと、
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータに基づいて、前記フィールドコントローラーの前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームと、を備えた
クラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御システムを提供する。
前記消費エネルギーパラメータコレクタにより採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータとを受信する受信ユニットと、
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータが前記ユーザー設定パラメータに整合しているかを判断し、判断結果を生成する第1の判断ユニットと、
前記第1の判断ユニットの判断結果が「整合している」である場合に、前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータに応じて、相応的な消費エネルギーモデルを生成する消費エネルギーモデル生成ユニットと、
各種のヒストリー(歴史)消費エネルギーモデルを記憶するヒストリー消費エネルギーモデルデータベースと、
前記生成された消費エネルギーモデルが、ヒストリー消費エネルギーモデルデータベースにおける対応したヒストリー消費エネルギーモデルに整合しているかを判断し、判断結果を生成する第2の判断ユニットと、
前記第1の判断ユニット又は前記第2の判断ユニットの判断結果が、「整合していない」である場合に、前記フィールドコントローラーの前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整する制御モード調整ユニットと、
を含むことが好ましい。
ユーザー設定パラメータに応じて、各消費エネルギー設備をフィールドコントロールし、前記ユーザー設定パラメータをクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するステップS11と、
前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータを採集し、クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するステップS12と、
クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームで前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータに応じて前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するステップS13と、を含む
クラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御方法を提供する。
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータが前記ユーザー設定パラメータに整合しているかを判断し、整合していない場合、ステップS135を実行する一方、整合している場合、ステップS132を実行するステップS131と、
前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータに応じて、相応的な消費エネルギーモデルを生成するステップS132と、
前記生成された消費エネルギーモデルがヒストリー消費エネルギーモデルデータベースにおける対応したヒストリー消費エネルギーモデルに整合しているかを判断し、整合していない場合、ステップS135を実行する一方、整合していると、前記各消費エネルギーに対するフィールドコントロールモードを保持するステップS134を実行するステップS133と、
前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するステップS135と、を含むことが好ましい。
夏季空調室外の計算乾球温度33.2℃
夏季空調室外の計算湿球温度26.4℃
夏季通風室外の計算温度30℃
夏季室外の平均風速 1.9m/s
冬季空調室外の計算乾球温度−12℃
冬季空調室外の計算相対湿度45%
冬季暖房室外の計算乾球温度−9℃
冬季通風室外の計算温度−5℃
冬季室外の平均風速2.8m/s
・警報総表
・電気量計測センサー又はフリケンシーコンバータによってフィードバックを行い、又はコントローラーによって各設備のエネルギー消耗データを計算して記録する。
・全ての消費エネルギー設備及び建築の関連設計パラメータ
A.起動停止コマンド信号に従って起動停止制御を行う起動停止制御と、
B.温度について、冬季に、室内又は送風温度が設定値(T=20℃)よりも高い場合に、PID制御によって水弁の開度を小さくして、室内又は送風温度が設定値よりも低い場合に、水弁の開度を大きくして、夏季に、室内又は送風温度が設定値(T=26℃)よりも高い場合に、PID制御によって水弁の開度を大きくして、室内又は送風温度が設定値より低い場合に、水弁の開度を小さくして、湿度についても同様な処理を行う温度・湿度の調節制御と、
C.外気弁の比例調節によって風量制御を実現し、1時間当たりの風量50立方米/人に保持する外気量の制御と、
D.装置の運転時間の累計計量、起動回数、運転時間、モーターの電気量計測等の、下記のような信号を記録してアプロードすることと、
・還気送風機の運転状態、送風機の気流状態、マニュアル・自動状態の監測、起動停止制御、
・還気送風機のフリケンシーコンバータのフィードバック、フリケンシーコンバータ監測、フリケンシーコンバータ調節制御、
・還気温度/湿度測量、還気CO2濃度測量、
・送風温度/湿度測量、
・冷温水配管水弁調節制御、
・外還気弁調節制御、
・加湿弁調節制御、
E.コントローラーによってフリケンシーコンバータの調節を実現し、室内の所要の送風量が変化する場合に、外気量を保証する上で、なるべくモーター回転速度を低下させ、省エネ制御を実現するモーターの省エネ制御と、を含む。
・建築の消費エネルギー総量指標と、
・常例の消費エネルギー総量指標と、
・特殊区域の消費エネルギーの総量指標と、
・暖房空調設備システムの消費エネルギー指標、
1)空調通風システムの消費エネルギー指標、2)暖房システムの消費エネルギー指標、と、
・照明システムの消費エネルギー指標、
1)一般照明、2)非常用照明、3)ランドスケープ用照明、と、
・室内設備の消費エネルギー指標と、
・総合サービスシステムの消費エネルギー指標と、
・建築の水消費総量指標等と、を有する。
ユーザー設定パラメータに応じて、各消費エネルギー設備をフィールドコントロールし、前記ユーザー設定パラメータをクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するステップS11と、
リアルタイム消費エネルギーパラメータ、運転パラメータ、安全パラメータを含む前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータを採集し、クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するステップであって、そのうち、リアルタイム消費エネルギーパラメータは、通常、電気量計測設備により直接に採集された各消費エネルギー設備の電量パラメータを含み、運転パラメータは、温度、湿度、風量、運転時間、周波数等の各消費エネルギー設備運転時の関連パラメータを含み、安全パラメータは、運転状態、故障、警報等の場合における各消費エネルギー設備の関連パラメータを含み、前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータは無線インターネット、有線インターネット、GPRSおよび3Gネットのいずれか1種を介してクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するステップS12と、
クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームにおいて、前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータに応じて、前記各消費エネルギー設備のフィールドコントロールモードを調整するステップS13と、を含む。
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータが前記ユーザー設定パラメータに整合しているかを判断し、整合していない場合にステップS135を実行し、整合している場合にステップS132を実行するステップS131と、
前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータに応じて、相応な消費エネルギーモデルを生成するステップS132と、
前記生成された消費エネルギーモデルが、前記各消費エネルギー設備の応用環境パラメータ、設計パラメータ、応用場所類型パラメータとエネルギー供給類型パラメータのうちの1種又はその組合せを含む消費エネルギー拘束パラメータが、前記生成された消費エネルギーモデルに整合しているヒストリー消費エネルギーモデルであるヒストリー消費エネルギーモデルデータベースにおける対応したヒストリー消費エネルギーモデルに、整合しているかを判断し、整合していない場合にステップS135を実行し、整合している場合に前記各消費エネルギーに対するフィールドコントロールモードを保持するステップS134を実行するステップS133と、
前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するステップS135と、を含む。
Claims (8)
- ユーザー設定パラメータに応じて、各消費エネルギー設備をフィールドコントロールし、前記ユーザー設定パラメータをクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するフィールドコントローラーと、
前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータを採集してクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信する消費エネルギーパラメータコレクタと、
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータに応じて、前記フィールドコントローラーの前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームと、を備え、
前記クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームは、
前記消費エネルギーパラメータコレクタにより採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータを受信する受信ユニットと、
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータが前記ユーザー設定パラメータに整合しているかを判断し、判断結果を生成する第1の判断ユニットと、
前記第1の判断ユニットの判断結果が「整合している」である場合に、前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータに応じて、相応的に消費エネルギーモデルを生成する消費エネルギーモデル生成ユニットと、
各種の歴史消費エネルギーモデルを記憶する歴史消費エネルギーモデルデータベースと、
前記生成された消費エネルギーモデルが、歴史消費エネルギーモデルデータベースにおける対応した歴史消費エネルギーモデルに整合しているかを判断し、判断結果を生成する第2の判断ユニットと、
前記第1の判断ユニット又は前記第2の判断ユニットの判断結果が「整合していない」である場合に、前記フィールドコントローラーの前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整する制御モード調整ユニットと、を含む
ことを特徴とするクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御システム。 - 前記した前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータは、リアルタイム消費エネルギーパラメータ、運転パラメータ、安全パラメータを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御システム。 - 前記歴史消費エネルギーモデルデータベースにおける対応する歴史消費エネルギーモデルは、前記各消費エネルギー設備の応用環境パラメータ、設計パラメータ、応用場所類型パラメータ、およびエネルギー供給類型パラメータのうちの1種又はそれらの組合せを含む消費エネルギー拘束パラメータが、前記生成された消費エネルギーモデルに整合している、歴史消費エネルギーモデルを指す
ことを特徴とする請求項1に記載のクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御システム。 - ユーザー設定パラメータに応じて、各消費エネルギー設備をフィールドコントロールし、前記ユーザー設定パラメータをクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するS11と、
前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータを採集し、クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信するS12と、
クラウドコンピューティング管理制御プラットフォームで前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータと前記ユーザー設定パラメータに応じて、前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するS13と、を含み、
前記S13は、
前記採集された前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータが前記ユーザー設定パラメータに整合しているかを判断し、整合していない場合にステップS135を実行し、整合している場合にステップS132を実行するS131と、
前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータによって、相応的な消費エネルギーモデルを生成するS132と、
前記生成した消費エネルギーモデルが歴史消費エネルギーモデルデータベースにおける対応した歴史消費エネルギーモデルに整合しているかを判断し、整合していない場合にステップS135を実行し、整合している場合に前記各消費エネルギーに対するフィールドコントロールモードを保持するステップS134を実行するS133と、
前記各消費エネルギー設備に対するフィールドコントロールモードを調整するS135と、を含む
ことを特徴とするクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御方法。 - 前記S134が実行された後、前記生成された消費エネルギーモデルを前記歴史消費エネルギーモデルデータベースに追加するS136をさらに含む
ことを特徴とする請求項4に記載のクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御方法。 - 前記歴史消費エネルギーモデルデータベースにおける対応する歴史消費エネルギーモデルは、前記各消費エネルギー設備の応用環境パラメータ、設計パラメータ、応用場所類型パラメータ、及びエネルギー供給類型パラメータのうちの1種又はそれらの組合せを含む消費エネルギー拘束パラメータが、前記生成した消費エネルギーモデルに整合している、歴史消費エネルギーモデルを指す
ことを特徴とする請求項4に記載のクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御方法。 - 前記の前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータは、リアルタイム消費エネルギーパラメータ、運転パラメータ、安全パラメータを含む
ことを特徴とする請求項4に記載のクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御方法。 - 前記各消費エネルギー設備の消費エネルギーに係るパラメータは、無線インターネット、有線インターネット、GPRS、及び3Gネットのいずれか1種を介してクラウドコンピューティング管理制御プラットフォームに送信される
ことを特徴とする請求項4に記載のクラウドコンピューティングに基づくエネルギー管理制御方法。
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