JP6087217B2

JP6087217B2 - 電力管理装置および電力管理方法

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Publication number: JP6087217B2
Application number: JP2013124659A
Authority: JP
Inventors: 琢中山
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: JP2015002577A

Description

本発明は、複数の作業を複数の担当者が交替しながら行う場合において電力管理を行う電力管理装置および電力管理方法に関するものである。

近年、節電・節エネルギーに対する意識の高まりからＥＭＳ（Energy Management System）が着目され、さまざまな領域で活用されてきている。例えば、家庭向けにはＨＥＭＳ（Home EMS）、商業施設向けにはＳＥＭＳ（Store EMS）、工場向けにはＦＥＭＳ（Factory EMS）、ビル管理向けにはＢＥＭＳ（Building EMS）、および、様々なEMSを管理するＣＥＭＳ（Community EMS）などがある。

ＥＭＳは、管理する領域内の消費電力データを取得し、取得したデータに基づいて負荷機器を制御することなどによって、使用する電力量を管理している。例えば、取得した消費電力データから積算電力量を算出し、積算電力量を目標値内に収めるように負荷機器などを制御する発明が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２３７１１９号公報

消費電力を目標値以内に抑えるためには、管理領域内の負荷機器の消費電力を監視し、消費電力が閾値を超えた場合は、警告を行うことによって担当者に節電を促したり、負荷機器を自動制御して消費電力を低減させたりする方法がある。

しかしながら、負荷機器を扱う担当者が誰であるかに依らずに一律の警告を行う、あるいは負荷機器に対する一律の自動制御を行うと、効率を低下させてしまう可能性があった。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、消費電力が閾値を超えた場合に、適切な警告、または、適切な負荷機器の自動制御を行うことができる電力管理装置および電力管理方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る電力管理装置は、複数の作業を複数の担当者が交替しながら行う場合における電力管理を行う電力管理装置であって、前記各作業の時間枠毎の担当者の情報を取得する取得部と、前記各担当者の節電レベルを記憶する記憶部と、前記各作業における消費電力を監視する監視部と、前記複数の作業のいずれかにおいて消費電力が閾値を超えた場合に、当該作業の現時点における担当者の前記節電レベルに応じて、異なる内容の警告を行う制御部とを備える。

また、本発明に係る電力管理装置において、前記記憶部は、前記各担当者の前記節電レベルを、作業毎に記憶しており、前記制御部は、前記複数の作業のいずれかにおいて消費電力が閾値を超え、警告を行う場合に、現時点での担当者の当該作業に対する前記節電レベルに応じた警告を行うことが好ましい。

また、本発明に係る電力管理装置において、前記制御部は、前記担当者の前記節電レベルが低い場合は、前記節電レベルが高い場合に比して具体的な行動を指示する警告を行うことが好ましい。

また、本発明に係る電力管理装置において、前記取得部は、予め入力された工程表に基づいて、前記各作業の所定の時間における担当者の情報を取得することが好ましい。

また、本発明に係る電力管理装置において、前記制御部は、前記各担当者の作業実績に応じて、前記記憶部における節電レベルのデータを更新することが好ましい。

また、本発明に係る電力管理装置において、前記制御部は、前記各作業において前記閾値の大きさを、当該作業を担当する担当者の前記節電レベルに応じて、異なる大きさに設定することが好ましい。

また、本発明に係る電力管理装置において、前記制御部は、前記節電レベルが高い場合の方が、前記節電レベルが低い場合よりも、前記閾値を高く設定することが好ましい。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電力管理方法は、複数の作業を複数の担当者が交替しながら行う場合における電力管理方法であって、前記各作業の時間枠毎の担当者の情報を取得するステップと、前記各担当者の節電レベルを記憶するステップと、前記各作業における消費電力を監視するステップと、前記複数の作業のいずれかにおいて消費電力が閾値を超えた場合に、当該作業の現時点における担当者の前記節電レベルに応じて、異なる内容の警告を行うステップとを含む。

本発明によれば、消費電力が閾値を超えた場合に、適切な警告、または、適切な負荷機器の自動制御を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る電力管理装置を含む電力管理システムの概略構成を示す図である。図１におけるＬＡＮに存在する機器の機能ブロック図である。本発明の一実施形態に係る工程表の一例である。本発明の一実施形態に係る節電レベル表の一例である。図３の工程表において、電力の使用量が逼迫している時間帯を示した図である。本発明の一実施形態に係る電力管理装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態においては、工場において複数の作業を複数の担当者で交替しながら行う場合を例に挙げて説明する。

まず、本発明の一実施形態に係る電力管理装置を有する電力管理システムについて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電力管理装置を含む電力管理システムの概略構成を示す図である。

図１に示すように、電力管理システム１０は、インターネット１１、複数の電力制御装置１２、複数の端末１３、および電力管理装置１４を有する。

インターネット１１は、複数の電力制御装置１２、複数の端末１３、および電力管理装置１４を接続し、データおよび制御指示などの信号を通信する。なお、ＬＡＮ（Local Area Network）１５が、例えば、複数の工場それぞれに対して構築され、各ＬＡＮ１５に少なくとも一つの電力制御装置１２および複数の端末１３が存在する。なお、同一のＬＡＮ１５内に存在する電力制御装置１２と端末１３とが直接、通信することも可能である。

電力制御装置１２は、例えばＥＭＳゲートウェイである。電力制御装置１２は、後述するセンサが検出する各負荷機器の消費電力などの測定値を、定期的に電力管理装置１４に送信する。また、電力制御装置１２は、ポーリングにより電力管理装置１４から、同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器の制御指示を取得する。電力制御装置１２は、電力管理装置１４から取得した制御指示に基づいて、同じＬＡＮ１５内に存在する負荷機器を制御する。

端末１３は、作業エリア毎など、消費電力を監視する対象となる単位毎に少なくとも１台設置される。端末１３は、例えば、設置されている作業エリア内において消費電力が閾値を超えた場合に、電力管理装置１４から指示を受けて、作業エリア内にいる担当者に対し警告を行う。

端末１３は、ディスプレイを有し、電力管理装置１４から受信したメッセージを表示することで、作業エリア内にいる担当者に対し警告を行うことができる。また、端末１３は、スピーカを有し、電力管理装置１４から受信したメッセージを再生したり、警告音を鳴らしたりすることによって、音声による警告を行うことができる。

また、端末１３は、後述する工程表を表示することができる。端末１３に表示された工程表を確認することによって、担当者は各作業の時間枠毎の担当者が誰であるかを把握することができる。また、端末１３は、入力部を有し、担当者または管理者から予め工程表の入力を受け付けることができる。端末１３は、受け付けた工程表を電力管理装置１４に送信し、電力管理装置１４が、当該工程表を記憶部１９に記憶する。

図３に、本発明の一実施形態に係る工程表の一例を示す。図３に示す工程表の例においては、作業種別として、「準備」、「立ち上げ」、「焼成」、「研磨」、「組み立て」および「検査」の６つの作業があり、これらの作業を担当者Ａ、ＢおよびＣの３人で分担している。

工程表は、ある作業のある時間枠における担当者を示す表である。図３に示す例においては、例えば、「準備」作業の７〜８時における担当者はＡであり、焼成の８〜１４時における担当者はＢである。ここで、例えば、図３の「７時」との時間枠は、７〜８時を示すものとする。その他の時間枠についても同様である。

再び図１の説明に戻る。

電力管理装置１４は、例えばＥＭＳサーバである。電力管理装置１４は、取得部１６、制御部１７、監視部１８および記憶部１９を有する。

取得部１６は、工程表から、各作業の時間枠毎の担当者が誰であるかの情報を取得する。また、取得部１６は、後述する節電レベル表から、各担当者の作業種別毎の節電レベルを取得する。

図４に、本発明の一実施形態に係る節電レベル表の一例を示す。図４に示す例においては、小さい数字は、節電レベルが高いことを示し、大きい数字は、節電レベルが低いことを示す。節電レベルが「１」の場合、節電レベルは高く、節電レベルが「２」の場合、節電レベルは中程度であり、節電レベルが「３」の場合、節電レベルは低い。

節電レベルが高い作業については、担当者は、当該作業について習熟しており、どのような操作が節電につながるか、また、当該作業に用いる負荷機器のエネルギー消費特性などをよく理解している。また、節電レベルが低い作業については、担当者は、当該作業について不慣れであり、節電のためにどのような行動をとればよいかをあまり理解していない。

例えば、担当者Ａは、「研磨」については節電レベルが高いが、「検査」については節電レベルが低い。また、担当者Ｂは、「焼成」については節電レベルが高いが、「立ち上げ」および「検査」については節電レベルが低い。また、担当者Ｃは、「準備」および「検査」については節電レベルが高いが、「組み立て」については節電レベルが低い。

再び図１の説明に戻る。

制御部１７は、複数の作業のいずれかにおいて、消費電力が所定の閾値を超えていると判定した場合、当該作業エリア内に設置された端末１３に対し、当該作業の現時点の担当者の節電レベルに応じて、異なる内容の警告を行うことを指示する。または、制御部１７は、当該作業の現時点の担当者の節電レベルに応じて、当該作業エリア内で使用されている負荷機器２５を異なる内容で自動制御する。

制御部１７は、工程表を参照することにより、ある作業のある時間枠における担当者が誰かを把握することができ、また、節電レベル表を参照することにより、当該担当者の当該作業についての節電レベルを把握することができる。

制御部１７は、警告を行うことを指示する場合、担当者の節電レベルが低い場合は、担当者の節電レベルが高い場合に比べて、具体的な行動を指示する警告を行うように端末１３に指示する。また、制御部１７は、負荷機器２５を自動制御する場合、担当者の節電レベルが低い場合は、担当者の節電レベルが高い場合に比べて、より詳細な自動制御を行う。

制御部１７は、警告または自動制御を行う際に、判定基準として用いる消費電力の閾値を、担当者に応じて異なる大きさに設定することができる。制御部１７は、例えば、節電レベルが高い担当者の方が、節電レベルが低い担当者に比べて閾値の値を大きい値に設定する。これにより、節電レベルの高い担当者は、習熟している節電知識に基づいて、自己の裁量で節電行動をとることができる。

制御部１７は、担当者の作業実績に応じて担当者の各作業における節電レベルを査定し、節電レベル表に記憶されている担当者の節電レベルのデータを更新してもよい。また、管理者などが節電レベルを査定し、端末１３に入力することによって節電レベルのデータを更新してもよい。

監視部１８は、電力制御装置１２から、作業毎の消費電力データを受け取り、作業毎の消費電力を監視する。

記憶部１９は、監視部１８が受け取った作業毎の消費電力データを記憶する。また、記憶部１９は、工程表および節電レベル表を記憶している。

次に、電力制御装置１２の動作について説明する。図２は、任意のＬＡＮ１５に存在する機器の機能ブロック図である。

任意のＬＡＮ１５内には、第１のセンサ２１、センサ管理部２２、第２のセンサ２３、第３のセンサ２４、複数の負荷機器２５、電力制御装置１２、および複数の端末１３が存在する。

第１のセンサ２１は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、湿度センサまたは照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ１５内に存在する負荷機器２５の駆動状態に関する測定値を検出する。

センサ管理部２２は第１のセンサ２１から測定値を検出する。センサ管理部２２は例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のＳＥＰ２．０（Smart Energy Profile ２．０）およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）あるいはＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅ（登録商標）などの標準のプロトコルによって電力制御装置１２と通信する。

第２のセンサ２３は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、湿度センサまたは照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ１５内に存在する負荷機器２５の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第１のセンサ２１と異なり、第２のセンサ２３は独自のプロトコルによって電力制御装置１２と通信する。

第３のセンサ２４は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、湿度センサまたは照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ１５内に存在する負荷機器２５の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第１のセンサ２１および第２のセンサ２３と異なり、第３のセンサ２４は、例えばＳＥＰ２．０およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）あるいはＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅなどの標準のプロトコルによって電力制御装置１２と直接通信を行う。

負荷機器２５は、例えばエアコン、照明、作業用機器などのような、電力によって駆動される機器である。負荷機器２５は、ＳＥＰ２．０およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）あるいはＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅなどの標準のプロトコルによって電力制御装置１２と通信する。

前述のように、電力制御装置１２はセンサ管理部２２、第２のセンサ２３および第３のセンサ２４と通信可能であり、第１のセンサ２１、第２のセンサ２３および第３のセンサ２４の測定値を、定期的にインターネット１１を介して電力管理装置１４に送信する。また、前述のように、電力制御装置１２はポーリングにより電力管理装置１４から、同じＬＡＮ１５に存在する負荷機器２５の制御指示を取得し、制御指示に基づいて、負荷機器２５の運転状態を制御する。

図５は、図３に示す工程表において、時間枠５１（１０時から１１時）および時間枠５２（１３時から１４時）で電力が逼迫している場合を示す図である。以下、図５に示す例の場合における、本発明の一実施形態に係る電力管理装置１４の動作の具体例を説明する。

図５に示す例においては、時間枠５１（１０時から１１時）において、消費電力が閾値を超えて電力が逼迫している。取得部１６は、この時間枠５１において、担当者Ａが「研磨」作業を行っていることを工程表から取得する。また、取得部１６は、担当者Ａの「研磨」作業についての節電レベルが「１」であることを節電レベル表から取得する。制御部１７は、担当者Ａの「研磨」作業についての節電レベルが高いため、端末１３に、「電力が逼迫しているので省エネ行動をとってください」というような大まかな警告を行うことを指示し、具体的な行動は担当者Ａの裁量に任せる。

また、取得部１６は、この時間枠５１において、担当者Ｃが「組み立て」作業を行っていることを工程表から取得する。また、取得部１６は、担当者Ｃの「組み立て」作業についての節電レベルが「３」であることを節電レベル表から取得する。制御部１７は、担当者Ｃの「組み立て」作業についての節電レベルが低いため、端末１３に、「組み立て機器Ｘがつけっぱなしになっていないか確認してください」、および、「恒温室の扉が開きっぱなしでないか確認してください」というような、より詳細なメッセージで警告を行うことを指示し、担当者Ｃに具体的な節電行動をすることを促す。

また、図５に示す例においては、時間枠５２（１３時〜１４時）においても、消費電力が閾値を超えて電力が逼迫している。取得部１６は、この時間枠５２において、担当者Ａが「検査」作業を行っていることを工程表から取得する。また、取得部１６は、担当者Ａの「検査」作業についての節電レベルが「３」であることを節電レベル表から取得する。制御部１７は、担当者Ａの「検査」作業についての節電レベルが低いため、端末１３に、「検査機器Ｙがつけっぱなしになっていないか確認してください」、および、「恒温室の扉が開きっぱなしでないか確認してください」というような具体的な行動に落とし込める警告を行うことを指示する。このように、同じ担当者Ａであっても、節電レベルが高い作業については大まかな指示による警告を受け、節電レベルが低い作業については詳細な指示による警告を受ける。

図６に示すフローチャートを参照しながら、本発明の一実施形態に係る電力管理装置の動作を説明する。

取得部１６は、工程表から、各作業の時間枠毎の担当者が誰であるかの情報を取得する（ステップＳ１０１）。

取得部１６は、節電レベル表から、各担当者の作業種別毎の節電レベルを取得する（ステップＳ１０２）。

制御部１７は、担当者の節電レベルに応じて、警告または自動制御を行う際に、判定基準として用いる消費電力の閾値を設定する（ステップＳ１０３）。

監視部１８は、消費電力を監視する（ステップＳ１０４）。

制御部１７は、消費電力がステップＳ１０３にて設定した閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御部１７は、ステップＳ１０５にてＮｏと判定した場合は、動作を終了する。

制御部１７は、ステップＳ１０５にてＹｅｓと判定した場合は、当該作業エリア内に設置された端末１３に対し、担当者の節電レベルに応じた警告を行うことを指示する。または、制御部１７は、当該作業エリア内で使用されている負荷機器２５に対し、担当者の節電レベルに応じた自動制御を行う（ステップＳ１０６）。

このように、本実施形態によれば、電力管理装置１４が、各担当者の節電レベルを記憶し、いずれかの作業において消費電力が閾値を超えた場合に、当該作業の現時点における担当者の前記節電レベルに応じて、異なる内容の警告を行う、または、当該作業に使用されている負荷機器を異なる内容で自動制御することによって、担当者の節電レベルに応じて、適切な警告、または、適切な負荷機器の自動制御を行うことができる。これにより、担当者にストレスを与えることなく、節電を実現することができる。

また、電力管理装置１４が、各担当者の節電レベルを作業毎に記憶していることにより、より適切な警告または自動制御を行うことができる。

また、電力管理装置１４が、担当者の節電レベルが低い場合は、節電レベルが高い場合に比して具体的な行動を指示する警告を行う、あるいは作業に使用されている負荷機器をより詳細な自動制御を行うことにより、節電レベルの低い担当者は、詳細な指示に基づいて具体的な節電行動を行うことができる。

また、電力管理装置１４が、予め入力された工程表に基づいて、各作業の所定の時間における担当者の情報を取得することにより、電力管理装置１４は、効率的に、各作業の所定の時間における担当者を把握することができる。

また、電力管理装置１４が、各担当者の作業実績に応じて、節電レベルのデータを更新することにより、担当者の節電に対する意識を高め、また、資格制度などと組み合わせることにより担当者の意欲を向上させることができる。

また、電力管理装置１４が、警告または自動制御を行う閾値を、担当者の節電レベルに応じて異なる大きさに設定することにより、節電レベルの高い担当者は、習熟している節電知識に基づいて、自己の裁量で節電行動をとることができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

なお、上述の実施例では、工場において、複数の作業を複数の担当者で交替しながら行う場合を例に挙げて説明したが、これはあくまで一例であり、例えば、商業施設において、複数のエリアを複数の担当者が交替しながら担当する場合など、工程表で作業を管理できる状況に対して、本願は適用可能である。

１０電力管理システム
１１インターネット
１２電力制御装置
１３端末
１４電力管理装置
１５ＬＡＮ
１６取得部
１７制御部
１８監視部
１９記憶部
２１第１のセンサ
２２センサ管理部
２３第２のセンサ
２４第３のセンサ
２５負荷機器

Claims

複数の作業を複数の担当者が交替しながら行う場合における電力管理を行う電力管理装置であって、
前記各作業の時間枠毎の担当者の情報を取得する取得部と、
前記各担当者の節電レベルを記憶する記憶部と、
前記各作業における消費電力を監視する監視部と、
前記複数の作業のいずれかにおいて消費電力が閾値を超えた場合に、当該作業の現時点における担当者の前記節電レベルに応じて、異なる内容の警告を行う制御部と
を備える電力管理装置。
請求項１に記載の電力管理装置において、
前記記憶部は、前記各担当者の前記節電レベルを、作業毎に記憶しており、
前記制御部は、前記複数の作業のいずれかにおいて消費電力が閾値を超え、警告を行う場合に、現時点での担当者の当該作業に対する前記節電レベルに応じた警告を行うことを特徴とする電力管理装置。
請求項１または２に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記担当者の前記節電レベルが低い場合は、前記節電レベルが高い場合に比して具体的な行動を指示する警告を行うことを特徴とする電力管理装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力管理装置において、
前記取得部は、予め入力された工程表に基づいて、前記各作業の所定の時間における担当者の情報を取得することを特徴とする電力管理装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記各担当者の作業実績に応じて、前記記憶部における節電レベルのデータを更新することを特徴とする電力管理装置。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記各作業において前記閾値の大きさを、当該作業を担当する担当者の前記節電レベルに応じて、異なる大きさに設定する
ことを特徴とする電力管理装置。
請求項６に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記節電レベルが高い場合の方が、前記節電レベルが低い場合よりも、前記閾値を高く設定することを特徴とする電力管理方法。
複数の作業を複数の担当者が交替しながら行う場合における電力管理方法であって、
前記各作業の時間枠毎の担当者の情報を取得するステップと、
前記各担当者の節電レベルを記憶するステップと、
前記各作業における消費電力を監視するステップと、
前記複数の作業のいずれかにおいて消費電力が閾値を超えた場合に、当該作業の現時点における担当者の前記節電レベルに応じて、異なる内容の警告を行うステップと
を含む電力管理方法。