JP5534869B2

JP5534869B2 - 計測管理システム及び管理サーバ

Info

Publication number: JP5534869B2
Application number: JP2010046326A
Authority: JP
Inventors: 真人太田; 泰彦畑
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: JP2011180957A

Description

本発明は、建物における電気、ガス、水などのエネルギー消費量を計測するとともに、計測値などを表示することでエネルギー消費量の削減を誘導する計測管理システム及び管理サーバに関するものである。

従来、オフィスビルや工場などの建物の内部を区画単位で管理するに際して、各区画の電気、ガス、水などのエネルギー消費量を測定し、その測定結果を画面に表示するなどして、その区画の利用者にエネルギー消費の節減を促す管理システムが知られている（特許文献１，２など参照）。

また、特許文献３には、住宅のエネルギー使用量を診断する際に、家族人数及び家屋構造が類似した同属性の住宅を選んでエネルギー使用量の平均値等を算出し、その平均値等を基準にして評価をおこなうことが記載されている。

さらに、特許文献３には、住宅に関する属性情報として、独身、夫婦、高齢夫婦、夫婦と子供、高齢者同居等の住居人に関する情報と、木造又は鉄筋、一戸建て又は集合住宅、床面積等の家屋構造に関する情報と、郵便番号等の地域に関する情報と、エアコン、シャワー、ガス湯沸器等のエネルギー使用機器に関する情報とが含まれることが記載されている。

すなわち、ある住宅のエネルギー消費量が適正であるか否かを評価する際に、すべての住宅の平均値と比較する方法では適切な評価はおこなえず、家族構成や家屋構造等が類似した集団の中で比較してこそ的確な評価がおこなえるという考え方である。

特開２００７−１３３４６９号公報特開２００４−１７０３１０号公報特許第３９９５５０１号公報

しかしながら、属性情報に含まれる項目が多くなると組み合わせが増加し、データベースに記憶された限られたデータの中からすべての項目が一致する条件のデータを抽出しようとすると、サンプル数が極端に少なくなって評価の基準値として適切な値を算出することが難しくなる。

すなわち、信頼性を高めるために一定以上のサンプル数を確保することと、類似性を高めるために比較する属性情報の項目を増やすことは、相反する結果を導くことになるためバランスをとるのが難しい。

そこで、本発明は、サンプル抽出に利用する属性情報の項目を選択できるようにすることで、一定以上のサンプル数が確保された適切な基準を示すことが可能な計測管理システム及び管理サーバを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の計測管理システムは、建物におけるエネルギー消費量を計測して表示する計測管理システムであって、前記建物に設置された設備のエネルギー消費量を計測するエネルギー消費量計測手段と、前記エネルギー消費量計測手段によって計測されて外部通信網を介して送信された計測値を受信する通信手段と、前記建物に関する複数の項目を含む属性情報及びその他の複数の建物の前記属性情報を記憶させる属性データ記憶手段と、それぞれの前記建物のエネルギー消費量の計測値を前記属性情報と関連付けて記憶させる計測データ記憶手段と、前記属性情報の中からサンプル抽出に利用する項目を選択し、処理対象となる建物のその項目の情報と同一又は類似する条件の建物を前記属性データ記憶手段の中から抽出し、抽出されたサンプル数が所定の値より小さくならない範囲で所望する回数だけ項目の選択とその項目による建物の抽出を繰り返し、最終的に抽出された建物の属性情報に関連付けられた計測値を前記計測データ記憶手段から抽出して統計処理をおこなう統計処理手段と、前記通信手段、前記属性データ記憶手段、前記計測データ記憶手段及び前記統計処理手段に接続されてこれらを制御する管理制御手段と、前記統計処理手段によって算出された統計値と前記処理対象となる建物の計測値とを比較して表示する前記処理対象となる建物に設けられる表示手段とを備えたことを特徴とする。

ここで、前記統計処理手段は、前記属性情報の項目を順番に並べた選択リストを有し、前記選択リストの順番に項目が選択されるように構成することができる。

また、前記選択リストは、エネルギー消費量を変化させる度合いが大きい項目から順番に並べられているものを使用することができる。

さらに、前記属性情報の項目には、住宅性能に関する情報、使用者に関する情報、地域情報、使用形態に関する情報、太陽光発電装置に関連する情報及び設備情報の少なくとも一つが含まれていることが好ましい。また、前記エネルギー消費量は、電力消費量、水消費量及びガス消費量の少なくとも一つであればよい。

そして、本発明の管理サーバは、上記の計測管理システムを制御する管理サーバであって、前記建物との間で外部通信網を介してデータの送受信をおこなう通信手段と、前記建物に関する複数の項目を含む属性情報及びその他の複数の建物の前記属性情報が記憶される属性データ記憶手段と、それぞれの前記建物のエネルギー消費量の計測値を前記属性情報と関連付けて記憶させる計測データ記憶手段と、前記属性情報の中からサンプル抽出に利用する項目を選択するための項目選択手段を有する統計処理手段と、前記通信手段、前記属性データ記憶手段、前記計測データ記憶手段及び前記統計処理手段に接続されてこれらを制御する管理制御手段とを備えたことを特徴とする。

このように構成された本発明の計測管理システムは、エネルギー消費量計測手段によって建物に設置された設備のエネルギー消費量を計測するとともに、その計測値を建物の属性情報と関連付けて計測データ記憶手段に記憶させる。そして、属性情報に含まれる項目を段階的に選択し、処理対象となる建物の属性情報と同一又は類似の建物を所定のサンプル数以上となる範囲で抽出し、抽出された建物の属性情報に関連付けられた計測値に基づいて統計処理をおこない、算出された統計値と計測値とを比較した結果を表示手段に表示させる。

このように属性情報に含まれる項目の中からサンプル抽出に利用する項目を段階的に選択する構成であれば、サンプル数が少ないデータベースを使用した場合でも、所定の数以上のサンプルに基づいた信頼性の高い統計処理をおこなうことができる。

また、所定のサンプル数以上であれば、家族構成、住宅性能及び使用設備などの属性情報の項目を増やすことができるので、処理対象となる建物により近い属性情報を持つ建物のエネルギー消費量との比較をおこなうことができ、処理対象となる建物のエネルギー消費量を適切に評価することができる。

さらに、属性情報の項目を順番に並べた選択リストを作成しておくことで、項目の選択順序によって発生するばらつきを少なくすることができる。また、利用者の熟練度に関わらず、標準的な基準を示すことができる。

また、選択リストがエネルギー消費量を変化させる度合いが大きい項目から順番に並べられていれば、エネルギー消費量に与える影響の大きい項目が似ているものとの比較をおこなうことができる。

さらに、属性情報に住宅性能に関する情報、使用者に関する情報、地域情報、使用形態に関する情報、太陽光発電装置に関連する情報及び設備情報などのエネルギー消費量に影響を与える情報を含めることで、より適切な評価基準を算定することができる。

また、電力消費量だけでなく、ガスを使用した空調設備や給湯設備、又は水道設備などのガスや水などのエネルギー消費量を計測することで、建物で消費される様々な種類のエネルギー消費量の適切な基準を示すことができる。

さらに、本発明の管理サーバは、複数の建物の属性情報が記憶された属性データ記憶手段と、属性情報と関連付けて計測値が記憶される計測データ記憶手段と、建物との間で外部通信網を介してデータの送受信をおこなう通信手段と、属性情報の中からサンプル抽出に利用する項目を選択するための項目選択手段を有する統計処理手段とを備えている。

このため、エネルギー消費量計測手段と表示手段とを備えた建物に対して、その建物のエネルギー消費量が合理的であるか否かを判断するための適切な情報を提供することができる。

本発明の実施の形態の計測管理システムの全体構成を説明するブロック図である。計測管理システムの建物側の構成の詳細を説明するブロック図である。計測管理システムの構成を模式的に示した説明図である。属性情報のデータ構造を例示した図である。属性情報の違いによるエネルギー消費量の差を説明するための図であって、（ａ）は断熱性能の違いによる差を説明する図、（ｂ）は昼間住人の有無による差を説明する図である。複数の選択リストを示した説明図である。統計処理手段の処理の流れを説明するフローチャートである。計測値と統計値とを比較して表示した図であって、（ａ）は年間を通して比較をおこなった図、（ｂ）は一日の中での比較をおこなった図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の計測管理システムの構成を示したブロック図である。

この計測管理システムは、建物としての住宅Ｈ１−Ｈ３毎に配置される計測器１及び表示モニタ２などの構成と、管理者側に配置される管理サーバ３などの構成とを有している。

すなわち、各住宅Ｈ１−Ｈ３には、エネルギー消費量計測手段としての計測器１と、表示手段としての表示モニタ２とが設置される。また、各住宅Ｈ１−Ｈ３と外部通信網を介して接続される管理者側には、通信手段としての通信部３３と、管理制御手段としての制御部３０と、属性データ記憶手段としての属性データベース３１と、計測データ記憶手段としての計測値データベース３２と、統計処理をおこなう統計処理手段としての統計処理部４とを備えた管理サーバ３が設置される。

まず、図２を参照しながら、住宅Ｈ（Ｈ１−Ｈ３）側の詳細について説明すると、この住宅Ｈは、電力会社の発電所や地域毎に設置されたコジェネレーション（以下、「コジェネ」という。）設備などの系統電力から電力の供給を受けるための電力網としての系統電力網Ｅに接続されている。

この系統電力網Ｅと住宅Ｈに配線された主幹１２０ａとは、電力量メータＥ１を介して繋がっており、主幹１２０ａは分電盤１２０に繋がっている。そして、この電力量メータＥ１によって、系統電力網Ｅと住宅Ｈとの間に流れる電力量が計測される。

また、住宅Ｈは、ガスや水などの電気以外のエネルギーの供給を受けるための系統インフラ網Ｇにも接続されている。すなわち、系統インフラ網Ｇのガス管や水道管を通って住宅Ｈにガスや水が供給され、供給されるガス量と水量は、ガス・水道メータＧ１によって計測される。なお、ここでは説明を簡略化するためにまとめて図示しているが、ガスと水は別系統で供給され、ガスメータと水道メータはそれぞれ別個に設置されている。

そして、本実施の形態の計測管理システムは、住宅Ｈにおける電気、ガス、水などのエネルギーの消費量を計測することができるシステムである。

また、この住宅Ｈは、分散型の発電装置としての太陽光発電装置５と、電力を一時的に蓄えておく蓄電装置としての蓄電池６０とを備えている。

この太陽光発電装置５は、太陽エネルギーとしての太陽光を、太陽電池を利用することによって、直接、電力に変換して発電をおこなう装置である。この太陽光発電装置５は、太陽光を受けることができる時間帯にのみ電力を供給することが可能な装置である。

また、太陽光発電装置５によって発電された直流電力は、パワーコンディショナ５１によって交流電力に変換されて分電盤１２０に入力される。さらに、蓄電池６０に充電又は蓄電池６０から放電される際にも、パワーコンディショナ６１によって直流と交流の変換がおこなわれる。

また、住宅Ｈには、様々なエネルギー負荷設備７Ａ−７Ｅが設置されている。例えば、エアコンなどの空調装置（７Ａ）、照明スタンドやシーリングライトなどの照明装置（７Ｂ）、並びに冷蔵庫やテレビなどの家電装置（７Ｃ）などの電力によって稼働する電力負荷装置がある。なお、住宅Ｈにおいて電気自動車やプラグインハイブリッドカーの充電をおこなう場合は、それらも電力負荷装置となる。

さらに、ガスコンロなどの調理負荷（７Ｄ）及びガスでお湯を作る給湯負荷（７Ｅ）は、ガスを消費するガス負荷装置になる。また、給湯負荷（７Ｅ）は、水を消費する水負荷装置でもある。さらに、水道の蛇口、トイレなども水負荷装置になる。

そして、これらの電力負荷装置（７Ａ−７Ｃ）の電力消費量を計測するためにエネルギー消費量計測手段としての計測センサ１１を取り付ける。この計測センサ１１には、住宅Ｈの壁などに設けられた電源コンセントに差し込む形態のもの、天井に取り付けられるシーリングライトやペンダントライトなどのシーリングに差し込む形態のものなどが使用できる。

また、計測センサ１１は、住宅Ｈ内のすべての電力負荷となる装置に取り付けることもできるが、空調設備や冷蔵庫など電力消費量の大きな装置など、特定の電力負荷装置にだけ取り付けることができる。

また、分電盤１２０には、エネルギー消費量計測手段としての分電盤計測装置１２を接続する。この分電盤１２０には、入力側として主幹１２０ａと補助配線１２０ｃ，１２０ｄとが接続されており、出力側の分岐回路として複数の分岐幹１２０ｂが接続されている。

そして、主幹１２０ａを通って系統電力網Ｅからの電力が分電盤１２０に入力される。なお、太陽光発電装置５によって発電された電力を売る場合は、逆潮流として主幹１２０ａを通って系統電力網Ｅに発電された電力が送られることになる。

また、補助配線１２０ｃからは、太陽光発電装置５で発電された電力が分電盤１２０に入力される。また、蓄電池６０と分電盤１２０とは、補助配線１２０ｄによって接続され、分電盤１２０から蓄電池６０への充電及び蓄電池６０から分電盤１２０への放電がおこなわれる。

この分電盤計測装置１２は、図示は省略されているが、主幹１２０ａの電力量を計測する外部側の計測器と、分岐幹１２０ｂ，・・・の数に合わせて設置される出力側の計測器と、補助配線１２０ｃ，１２０ｄの電力量をそれぞれ計測する計測器とを備えている。

そして、計測センサ１１，・・・及び分電盤計測装置１２によって計測された計測値は、無線又は有線の住宅内の通信手段を介して集計管理装置１３に送信される。この集計管理装置１３は、データの送受信をおこなう通信部と、受信した計測値などのデータを記録させるデータ蓄積部などを備えている。このデータ蓄積部には、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置が使用できる。

また、データ蓄積部に記録させる計測値のデータは、計測日時が後から特定できるように、予め設定された一定間隔で保存させるか、又は計測センサ１１で計測した時刻、計測センサ１１が送信をおこなった時刻若しくは集計管理装置１３が受信した時刻などを時刻歴として付加して一緒に保存させる。

また、住宅Ｈのガス及び水の消費量は、ガス・水道計測装置１４によって計測される。このガス・水道計測装置１４は、ガスメータ（Ｇ１）又はガスメータとは別にガス管に接続されたガス用メータと接続される。このガス用メータには、ガス使用量に応じて発生するパルスカウントを計測する計測器が取り付けられている。

さらに、ガス・水道計測装置１４は、水道メータ（Ｇ１）又はそれとは別に水道管に接続された水道用メータとも接続される。この水道用メータには、水使用量に応じて発生するパルスカウントを計測する計測器が取り付けられている。そして、ガス・水道計測装置１４で計測された計測値は、無線又は有線の住宅内の通信手段を介して集計管理装置１３に送信される。

また、図２に示す蓄電池６０のパワーコンディショナ６１に接続される蓄電量制御装置６は、蓄電池６０の充電制御及び放電制御をおこなう装置である。例えば、蓄電量制御装置６では、蓄電池６０に夜間電力などの単価の安い電力を充電するようにし、充電された電力を昼間に優先的に使用するような制御をおこなう。また、太陽光発電装置５によって発電が行なわれているときは、まずその発電された電力を消費し、蓄電池６０に蓄電された電力は、太陽光発電装置５の電力では不足する分を補うような制御をおこなう。

また、蓄電量制御装置６では、蓄電池６０の蓄電量の計測をおこない、その計測値は無線又は有線の住宅内の通信手段を介して集計管理装置１３に送信される。

また、図２に示すように、住宅Ｈの外部の外気温、湿度、日射量及び風速などの外部状態を計測するための外部観測計８１を設置することができる。

この外部観測計８１は、風向及び風速を計測する風向風速センサ、日射量を計測する照度センサ及び温湿度センサなどによって構成される。また、この外部観測計８１の出力は、環境計測装置８によってデジタル値に変換されて、無線又は有線の通信手段を介して集計管理装置１３に送信される。

なお、このような外部状態の計測値は、住宅Ｈ毎に計測するのではなく、気象庁などから提供される周辺地域の気象データを取得して利用することもできる。

また、この集計管理装置１３は、図２に示すように、ルータ１３ａ、ゲートウェイ１３ｂを介してインターネットなどの外部の通信網Ｎに繋がっている。そして、同じく通信網Ｎに接続された外部の管理サーバ３との間で、計測値や統計値などのデータの送受信や制御信号の送受信などをおこなうことができる。

例えば、集計管理装置１３のデータ蓄積部に記憶された計測値のデータは、時間単位、日単位又は月単位など設定された間隔毎に管理サーバ３に送信され、管理サーバ３では受信したデータに基づいて各種分析をおこなう。また、所定の間隔又は更新情報が生成されたときなどは、管理サーバ３から設定値や管理値や更新プログラムなどの各種信号を集計管理装置１３に送信することもできる。

また、住宅Ｈ内のルータ１３ａに接続された表示モニタ２は、集計管理装置１３と無線又は有線の住宅内の通信手段を介してデータの送受信をおこなうことができる構成となっている。

そして、この表示モニタ２に、集計管理装置１３のデータ蓄積部に記録された計測値、管理サーバ３に蓄積された計測値、それらの計測値に基づく演算値、エネルギー消費量の評価をおこなうために統計処理された統計値などを表示させることができる。また、計測された計測値の詳細データを、リアルタイムに表示モニタ２に表示させることもできる。

さらに、表示モニタ２によって、集計管理装置１３の設定値を変更したり、集計管理装置１３などの制御プログラムの更新を指示したりという各種設定をおこなうこともできる。

このように通信網Ｎを介して管理サーバ３に接続される住宅Ｈは、図３に模式的に示すように全国各地に住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸとして存在している。そして、これらの住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸに関する属性情報は、住宅によって様々である。

図４に、属性データベース３１に記録されたエネルギー消費量に影響を与えると考えられる住宅Ｈに関する属性情報を例示した。

例えば、住宅Ｈで暖房や冷房をおこなう場合に、断熱性能の優劣によって同じ空調器具を使用した場合でもエネルギー消費量に差が生じる。ここで、住宅Ｈの断熱性能を表すパラメータとして、総熱損失量（W/K）、熱損失係数（Ｑ値）（W/m²K）、隙間相当面積（Ｃ値）（cm²/m²）などがある。

この総熱損失量は、住宅Ｈの床、壁、窓、隙間などから逃げ出す熱量を表す指標で、内外温度差が１℃のときに住宅Ｈ全体から逃げる熱の量を示している。そして、この総熱損失量を、住宅Ｈの延べ床面積で割った値が熱損失係数（Ｑ値）であり、数値が小さい建物ほど冷暖房の熱を損失しにくい。

また、隙間相当面積（Ｃ値）とは、建物全体の気密性能を表す指標で、住宅Ｈ全体の隙間面積を延べ床面積で割った値で示される。そして、このＣ値が小さい建物ほど冷暖房の熱が外部に漏れ出しにくい。

このＱ値やＣ値は、図４では数値で入力されているが、同一又は類似の判断がしやすいように、例えば、Ｑ値（W/m²K）が２未満（Ａランク）、２以上〜３未満（Ｂランク）、３以上〜４未満（Ｃランク）、４以上〜５未満（Ｄランク）、５以上（Ｅランク）などのランクで入力してもよい。

また、このようなＱ値やＣ値などで表される断熱性能は、木造、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）、鉄骨造などの住宅Ｈの主構造や建築年数による影響が大きいため、主構造や建築年数を属性情報としておくことで、断熱性能を推定することもできる。

なお、図４には例示していないが、住宅Ｈの温度に影響を与えるパラメータとして日射取得係数（μ値）を属性情報に加えることができる。この日射取得係数とは、住宅Ｈに入る日射を数値的に表したもので、日射の入りやすい住宅Ｈほど数値が大きくなる。

また、延べ床面積は、Ｑ値やＣ値を求める際にも使用されるが、断熱性能と関連させなくても、空間の広さとエネルギー消費量との相関は明らかであるため属性情報に適している。さらに、同じ延べ床面積の住宅Ｈであっても、間取り（２ＤＫ，３ＬＤＫ，４ＬＤＫなど）によってエネルギー消費量が異なる傾向を示す場合があるため、間取りも属性情報になり得る。

また、住宅Ｈに居住する家族人数とエネルギー消費量との間にも相関があることは明らかである。さらに、家族人数が同じであっても、核家族などの単世帯と２世帯とではエネルギー消費量が異なるため、属性情報に適している。また、子供が小学生である、中学生や高校生である、又は高齢者がいるなどの年代構成や性別によっても、エネルギー消費量は異なる場合が多い。

さらに、地域によって平均気温や平均降水量が異なるため、エネルギー消費量に影響を与える。

また、太陽光発電装置５を備えた住宅Ｈは、エネルギーを消費するだけでなく創出もしており、エネルギー収支に関係する情報であるため、属性情報として加えることができる。さらに、太陽光発電装置５で創出された電力や深夜電力などを蓄電池６０に蓄電して利用する場合も、エネルギー消費量に影響を及ぼすことがあるため属性情報になり得る。

また、共働き、専業主婦などのライフスタイルも、エネルギーの消費行動に影響を与える因子である。すなわち、専業主婦のように昼間に住宅Ｈに人がいれば昼間のエネルギー消費量は留守宅よりも多くなり、共働きのように夜間に洗濯や掃除などの家事を集中させる住宅Ｈでは、夜間のエネルギー消費量が多くなるなど、ライフスタイルや昼間住人の有無によってエネルギーの消費行動が変化する。

さらに、就労日か休日かによってエネルギー消費行動が変化するため、土日を休日にしているのか、平日のいずれかを休日にしているのかなどの休日設定を属性情報として入力できるようにしてもよい。

また、空調装置（エアコン）、テレビ（ＴＶ）、冷蔵庫、照明などの電力負荷装置の大きさや数、給湯機の構造や使用するエネルギーの種類の違いなどによっても、エネルギー消費量は変化することになる。

このような属性情報は、住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸによって様々であり、これらの属性情報は、例えば図３に示すように管理サーバ３に接続された端末３４から入力されて、管理サーバ３の属性データベース３１に記録される。

一方、このような属性情報が異なる住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸのエネルギー消費量を、同じ基準を使って一律に判定するのは合理的な評価であるとはいえない。

例えば、図５（ａ）には、Ｑ値が異なる住宅Ｈの年間のエネルギー消費量を比較したグラフを示した。すなわち、Ｑ値が大きく、断熱性能が低い住宅Ｈは、冷暖房の効率が低くなるため、冬期や夏期のエネルギー消費量が多くなる傾向にある。それにも関わらず、断熱性能が高い住宅Ｈと同程度のエネルギー消費量に抑えることを強制すれば、快適性は低下し、住人に我慢を強いることになる。

また、図５（ｂ）には、一日のエネルギー消費量を昼間の住人の有無で比較したグラフを示した。このグラフからわかるように、昼間も住宅Ｈに人がいれば、人がいない住宅Ｈに比べてエネルギーは消費されることになる。他方、昼間は留守にしていた住宅Ｈでは、家事などのエネルギー消費行動が夜間に集中することになるため、エネルギー消費行動が昼間に分散される住宅Ｈに比べて夜間のエネルギー消費量が増加することになる。このようにライフスタイルが異なると、エネルギーの消費パターンや総消費量が変化することになるので、ライフスタイルが類似する集団の中での比較及び評価が合理的である。

そこで、計測値データベース３２には、各住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸで計測された計測値を、属性情報と関連付けて記憶させる。この関連付けは、計測値が計測された住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸを特定できる程度の関連付けでよい。すなわち、属性データベース３１に各住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸの詳細な属性情報をそれぞれ記憶させておき、制御部３０が属性情報と計測値を各データベース３１，３２からそれぞれ読み出せるように構成しておけばよい。

また、統計処理部４は、項目選択手段としての項目選択部４１を有している。この項目選択部４１は、サンプル抽出に利用する属性情報の項目を一つずつ選択するための手段であり、例えばプルダウンメニューや項目入力などによって任意に選択させる手段や、図６に例示するような属性情報の項目を順番に並べた選択リストを使用して選択させる手段などにすることができる。

この選択リストは、属性情報の項目を想定された基準に基づいて予め順番に並べたリストである。例えば図６（ａ）は、サンプル数が多いと考えられる項目を順番に並べた選択リストである。すなわち、家族人数や間取りは、それほど様々な値があるわけではなく該当する値が少ないため、それぞれの値において充分なサンプル数を確保することができると考えられる。他方、いかなる項目のサンプル数が多くなるかは、この分野に精通した人でなくては判断が難しいため、予め順番に並べた選択リストを作成しておき、上から順番に選択していけばよいようにしておく。

また、図６（ｂ）は、エネルギー消費量に与える影響の大きい項目、換言するとエネルギー消費量を変化させる度合いが大きい項目を順番に並べた選択リストである。すなわち、延べ床面積が広くなったり熱損失係数が大きくなったりすると、それに伴って空調設備が消費するエネルギー量が多くなる。このため、エネルギー消費量を変化させる度合いが大きい項目から順番に並べて選択リストを予め作成しておき、上から順番に選択していけばよいようにしておく。

一方、図６（ｃ）は、処理対象となる建物の住人が比較したい好みの条件に適した選択リストを例示したものである。例えば、太陽光発電装置５を設置した住宅Ｈ１に住んでいる住人は、太陽光発電装置５を設置した他の住宅Ｈ２，・・・との比較を望む場合がある。そのような場合に、太陽光発電装置５があることを前提にした選択リストを作成しておくことで、好みの条件でありながら、それ以外の条件は統一されたサンプル抽出をおこなうことができる。

そして、統計処理部４では、サンプル数が所定の値より小さくならない範囲で処理対象となる住宅Ｈ１と同一又は類似する住宅Ｈの計測値を抽出して統計処理をおこなう。

次に、本実施の形態の計測管理システムの利用方法について説明する。

まず、端末３４を使って、予め複数の住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸの属性情報を管理サーバ３の属性データベース３１に記録していく。この属性情報の記録は、住宅販売の営業活動時、建築時、アフターサービス時などにおこなわれる。また、工業化建物であれば、部材又は住宅の既知情報に基づいて容易に取得することができる属性情報もある。

一方、図１，２に示すように、エネルギー消費量を計測して表示する住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３には、計測器１（計測センサ１１、分電盤計測装置１２など）を取り付け、管理サーバ３との間でデータの送受信がおこなえるようにする。

そして、各住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の計測器１で計測された計測値は、１０秒毎、時間毎、半日毎、日毎などの一定間隔で管理サーバ３に送信される。また、管理サーバ３の通信部３３で受信した計測値は、属性データベース３１の属性情報を引き出すためのフラグ（識別符号）などが付された状態で制御部３０を介して計測値データベース３２に逐次、記録される。

この計測値データベース３２に蓄積された計測値のデータは、制御部３０に接続された統計処理部４によって利用される。この統計処理部４では、処理対象となる住宅Ｈ１の属性情報と同一又は類似する属性情報に関連付けられた計測値をデータベース３１，３２に基づいて抽出し、その抽出されたサンプルに対して平均値や標準偏差などを求める統計処理をおこなう。図７には、統計処理部４の処理の流れの一例をフローチャートで示した。

まず、表示モニタ２や端末３４を使って処理対象となる住宅Ｈ１を設定する（ステップＳ０）。そして、以下の操作によって、住宅Ｈ１の属性情報にできるだけ近いサンプルを抽出し、住宅Ｈ１のエネルギー消費量を評価するための統計値（平均値、標準偏差など）を算出する。

ステップＳ１では、図４に示すようなＱ値、Ｃ値、延べ床面積、家族人数などの属性情報の項目の中から、サンプル抽出の第１条件となる第１項目を選択する。この第１項目の選択は、任意におこなうこともできるが、例えば図６に示したようないずれかの選択リストを使って、その１番上の項目を指定するというものであってもよい。ここでは、図６（ａ）に示したサンプル数が多いと考えられる項目を順番に並べた選択リストを使用し、「家族人数」を第１項目として選択する。

続いてステップＳ２では、住宅Ｈ１の「家族人数」である「４人」と同一の家族人数の住宅Ｈを属性データベース３１の中から抽出する。この「家族人数が４人である」という条件で抽出されるサンプルは、属性データベース３１に記憶されている住宅Ｈの数が多ければ、それなりの数が抽出される。

このサンプル数は、あまりに少なければ特異な値があった場合の影響が大きく、その集合を代表する統計値が得られなくなるおそれがあるが、所定値以上のサンプル数が抽出されれば、より多くのサンプル数が抽出されるようにしなくとも信頼性が確保された統計値として扱うことができる。ここでは、例えば、３００〜５００のサンプル数を所定値として設定する。

そして、第１項目の条件によって抽出されたサンプル数が、所定値以上であるか否かを検討する（ステップＳ３）。このステップＳ３でサンプル数が所定値未満であれば、第１項目を変更するためにステップＳ１に戻り、サンプル数が所定値以上であると判断されれば、次の項目を設定するステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では、図６（ａ）の選択リストの２番目の項目である「間取り」を第２項目として選択し、ステップＳ２で抽出された第１サンプルの中から住宅Ｈ１の間取り（３ＬＤＫ）と同一（３ＬＤＫ）又は類似（３ＤＫ，４ＤＫ）の住宅Ｈ，・・・を抽出する（ステップＳ５）。

そして、２つの条件によって絞られたサンプル数が所定値以上であるか否かをステップＳ６で判断し、所定値以上の場合は、ステップＳ４に戻ってさらなる項目の選択をおこなう。すなわち、属性情報の中で同一又は類似する項目が多いほどエネルギー消費量は類似すると考えられるからである。

他方、新たに選択した項目によってサンプル数が所定値未満となった場合は、そこから得られる統計値の信頼性も確保できなくなるため、直前に選択した項目による抽出をキャンセルし（ステップＳ７）、前回までの条件によって抽出されたサンプルに基づいて統計処理をおこなう（ステップＳ８）。すなわち、抽出されたサンプルの属性情報に関連付けられた計測値を計測値データベース３２から抽出し、平均値や標準偏差などの統計値を算出する。

そして、このように統計処理部４によって算出された統計値は、住宅Ｈ１の計測値とともに通信部３３から住宅Ｈ１の表示モニタ２に送信される。図８に表示モニタ２の表示例を示した。

図８（ａ）では、住宅Ｈ１の年間の電気消費量の計測値Ｍ１と、住宅Ｈ１の属性情報と類似する集合から算出された平均値Ａ１とを対比して表示している。なお、この表示をおこなうにあたって、住宅Ｈ１から管理サーバ３に向けて表示を月単位でおこなうように指示信号が送信されている。

この平均値Ａ１は、上述した統計処理部４によって算出された統計値であり、住宅Ｈ１の住人は、属性情報が似た合理的な基準（平均値Ａ１）と自らのエネルギー消費量（計測値Ｍ１）とを比較して、浪費しているか否かの判断をすることができる。

一方、図８（ｂ）では、住宅Ｈ１の一日の電気消費量の計測値Ｍ２と、住宅Ｈ１の属性情報と類似する集合から算出された平均値Ａ２とを対比して表示している。なお、この表示をおこなうにあたって、住宅Ｈ１から管理サーバ３に向けて表示を時間単位でおこなうように指示信号が送信されている。

このように一日の中でもエネルギー消費行動が適切になされているか否かの判断をおこなうことができる。

次に、本実施の形態の計測管理システムの作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の計測管理システムは、計測器１によって住宅Ｈに設置された設備のエネルギー消費量を計測するとともに、その計測値を住宅Ｈの属性情報と関連付けて計測値データベース３２に記憶させる。

そして、属性情報に含まれる項目を段階的に選択し、処理対象となる住宅Ｈ１の属性情報と同一又は類似の住宅Ｈ，・・・を所定のサンプル数以上となる範囲で抽出し、抽出された住宅Ｈ，・・・の属性情報に関連付けられた計測値に基づいて統計処理をおこなう。

また、この統計処理によって算出された統計値と、住宅Ｈ１で計測されて計測値データベース３２に記録された計測値は、住宅Ｈ１側から要求された表示単位に制御部３０で演算された後に表示モニタ２に送信されて、統計値と計測値とを比較した結果が表示モニタ２に表示される。

また、所定のサンプル数以上であれば、家族構成、住宅性能及び使用設備などの属性情報の項目を増やすことができるので、処理対象となる住宅Ｈ１により近い属性情報を持つ住宅Ｈ，・・・のエネルギー消費量との比較をおこなうことができ、処理対象となる住宅Ｈ１のエネルギー消費量を適切に評価することができる。

さらに、属性情報に断熱性能に関する情報、使用者（居住者）に関する情報、地域情報、使用形態に関する情報、太陽光発電装置５に関連する情報及び設備情報などのエネルギー消費量に影響を与える情報を含めることで、より適切な評価基準を算定することができる。

さらに、電力消費量だけでなく、ガスを使用した空調設備や給湯設備、又は水道設備などのガスや水などのエネルギー消費量を計測することで、住宅Ｈで消費される様々な種類のエネルギー消費量の合理的な基準を示すことができる。

また、管理サーバ３は、複数の住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸの属性情報が予め記憶された属性データベース３１と、属性情報と関連付けて計測値が記憶される計測値データベース３２と、住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・，ＨＸとの間で通信網Ｎを介してデータの送受信をおこなう通信部３３と、属性情報の中からサンプル抽出に利用する項目を選択するための項目選択部４１を有する統計処理部４とを備えている。

このため、エネルギー消費量を計測する計測器１と表示モニタ２とを備えたＨ１，Ｈ２，Ｈ３に対して、各住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３のエネルギー消費量が合理的であるか否かを判断するための適切な情報を提供することができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、選択リストを使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、項目選択手段によって任意に属性情報の項目を選択していってもよい。

また、前記実施の形態では、通信部３３、制御部３０、属性データベース３１、計測値データベース３２及び統計処理部４のすべてを備えた管理サーバ３について説明したが、これに限定されるものではなく、属性データ記憶手段や計測データ記憶手段などが管理サーバ３と一体に設けられていない構成であってもよい。

さらに、前記実施の形態では、計測センサ１１及び分電盤計測装置１２によって計測された計測値を集計管理装置１３に送信する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、住宅Ｈ内で計測値を収集する機能を表示モニタ２などの表示手段又は分電盤計測装置１２などに組み込んだり、パーソナルコンピュータに計測値の収集機能と表示機能を持たせたりすることもできる。

また、前記実施の形態では、分電盤計測装置１２を分電盤１２０に接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、計測機能を一体に備えた分電盤を使用したり、分電盤１２０位置での計測を省略したりすることもできる。

１計測器（エネルギー消費量計測手段）
１１計測センサ（エネルギー消費量計測手段）
１２分電盤計測装置（エネルギー消費量計測手段）
１４ガス・水道計測装置（エネルギー消費量計測手段）
２表示モニタ（表示手段）
３管理サーバ
３０制御部（管理制御手段）
３１属性データベース（属性データ記憶手段）
３２計測値データベース（計測データ記憶手段）
３３通信部（通信手段）
４統計処理部（統計処理手段）
４１項目選択部（項目選択手段）
５太陽光発電装置
７Ａ−７Ｅエネルギー負荷設備（設備）
Ｈ，Ｈ１−Ｈ３，ＨＸ住宅（建物）
Ｎ通信網（外部通信網）
Ａ１，Ａ２平均値（統計値）

Claims

建物におけるエネルギー消費量を計測して表示する計測管理システムであって、
前記建物に設置された設備のエネルギー消費量を計測するエネルギー消費量計測手段と、
前記エネルギー消費量計測手段によって計測されて外部通信網を介して送信された計測値を受信する通信手段と、
前記建物に関する複数の項目を含む属性情報及びその他の複数の建物の前記属性情報を記憶させる属性データ記憶手段と、
それぞれの前記建物のエネルギー消費量の計測値を前記属性情報と関連付けて記憶させる計測データ記憶手段と、
前記属性情報の中からサンプル抽出に利用する項目を選択し、処理対象となる建物のその項目の情報と同一又は類似する条件の建物を前記属性データ記憶手段の中から抽出し、抽出されたサンプル数が所定の値より小さくならない範囲で所望する回数だけ項目の選択とその項目による建物の抽出を繰り返し、最終的に抽出された建物の属性情報に関連付けられた計測値を前記計測データ記憶手段から抽出して統計処理をおこなう統計処理手段と、
前記通信手段、前記属性データ記憶手段、前記計測データ記憶手段及び前記統計処理手段に接続されてこれらを制御する管理制御手段と、
前記統計処理手段によって算出された統計値と前記処理対象となる建物の計測値とを比較して表示する前記処理対象となる建物に設けられる表示手段とを備え、
前記統計処理手段は、前記属性情報の項目を、エネルギー消費量を変化させる度合いが大きい項目から順番に並べた選択リストを有し、前記選択リストの順番に項目が選択されることを特徴とする計測管理システム。
前記属性情報の項目には、住宅性能に関する情報、使用者に関する情報、地域情報、使用形態に関する情報、太陽光発電装置に関連する情報及び設備情報の少なくとも一つが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の計測管理システム。
前記エネルギー消費量は、電力消費量、水消費量及びガス消費量の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の計測管理システム。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の計測管理システムを制御する管理サーバであって、
前記建物との間で外部通信網を介してデータの送受信をおこなう通信手段と、
前記建物に関する複数の項目を含む属性情報及びその他の複数の建物の前記属性情報が記憶される属性データ記憶手段と、
それぞれの前記建物のエネルギー消費量の計測値を前記属性情報と関連付けて記憶させる計測データ記憶手段と、
前記属性情報の中からサンプル抽出に利用する項目を選択するための項目選択手段を有する統計処理手段と、
前記通信手段、前記属性データ記憶手段、前記計測データ記憶手段及び前記統計処理手段に接続されてこれらを制御する管理制御手段とを備えたことを特徴とする管理サーバ。