JP6145765B2 - 設備機器の管理装置、設備機器の管理システム - Google Patents

Description

本発明は、設備機器の動作状態を管理する設備機器の管理装置、および設備機器の管理装置を用いた設備機器の管理システムに関する。

近年、通信技術を用いて設備機器の動作状態を管理する技術が利用されている。この種の技術を採用すると、設備機器の動作状態を監視することと、設備機器の動作状態を制御することとの少なくとも一方を、設備機器から離れた場所で行うことが可能になる。設備機器は、照明設備、空調設備、給排水設備、エレベータ、エスカレータ、自動ドア、防犯設備、防災設備などから選択される。この種の技術は、オフィスビル、商業ビル、ホテルのように、利用する設備機器の台数が比較的多い場合に利用されている。

たとえば、ビル設備である空調装置にローカルコントローラが接続され、複数台のローカルコントローラがセンタ装置に接続され、さらにセンタ装置がインターネットを介して監視用表示装置と通信するシステムが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された構成は、監視用表示装置が、インターネットを介してセンタ装置と通信し、センタ装置に接続されたローカルコントローラを介して空調装置の動作状態を取得するように構成されている。

この種の管理システムを構築すれば、設備機器から離れた場所で設備機器の管理を集中して行うことが可能であって、設備機器で使用するエネルギー量の管理が容易になり、結果的に省エネルギーを促進できる可能性がある。

特開２０１２−１８６６６８号公報

特許文献１では、空調装置に接続されるローカルコントローラは、空調装置の動作状態をセンタ装置に取得させるために設けられている。ローカルコントローラは、空調装置の動作状態を管理する制御装置であることが記載されているが、空調装置のような設備機器を設置する場合には、管理用の装置だけではなく、給電用の装置、操作や表示を行うマンマシンインターフェイスが必要である。ローカルコントローラが、管理用の装置だけではなく、給電用の装置およびマンマシンインターフェイスを含むとすれば、設備機器の台数および配置を定める設備設計に応じて、種々の装置を個々に準備しなければならない。

このように、設備設計に応じて種々の装置を準備するには手間がかかる。そのため、施工費用の比較的大きい大規模の管理システムには需要があるものの、中小規模の管理システムは導入が進んでいないのが現状である。

本発明は、設備機器の管理システムを容易に構築できるようにした設備機器の管理装置を提供することを目的とし、さらに、この管理装置を用いた設備機器の管理システムを提供することを目的とする。

本発明に係る設備機器の管理装置は、設備機器に接続され前記設備機器に関する監視と制御との少なくとも一方を行う要素装置と、複数個の前記要素装置があらかじめ収納されているボックスとを備え、前記ボックスに収納された前記要素装置の組み合わせは、前記設備機器の種類に応じてパッケージ化され、前記ボックスは、所定の空間領域において利用される前記設備機器を一括して管理する上位装置と他の管理装置との少なくとも一方を接続するインターフェイス部を備えることを特徴とする。

この設備機器の管理装置において、前記ボックスは、前記設備機器の種類ごとに個別に設けられていることが好ましい。

本発明に係る設備機器の管理システムは、上述した設備機器の管理装置と、前記管理装置の前記インターフェイス部を通して前記管理装置と通信する上位装置とを備えることを特徴とする。

この設備機器の管理システムにおいて、前記上位装置は、前記管理装置と通信する機能と、前記管理装置から取得する前記設備機器に関するデータを集約して管理する機能と、前記管理装置に前記設備機器の動作を指示するデータを送信する機能とを備えることが好ましい。

この設備機器の管理システムにおいて、前記上位装置は、前記管理装置と第１の通信網を通して通信する第１のインターフェイス部を備えた統合管理装置を備え、前記統合管理装置は、外部装置と第２の通信網を通して通信する第２のインターフェイス部と、前記設備機器に関するデータを集約して前記外部装置に提示し、前記外部装置から指示された前記設備機器の動作に関するデータを前記管理装置に送信する統合処理部とを備えることがさらに好ましい。

この設備機器の管理システムにおいて、前記外部装置は、前記管理装置と通信可能であって、前記管理装置の動作に必要な情報を前記管理装置に転送する機能を有することがさらに好ましい。

この設備機器の管理システムにおいて、前記外部装置は、前記管理装置の動作に必要な複数種類の情報を持ち、前記管理装置との通信が開始されると、前記情報のうちで使用する情報を選択させ、選択された情報を前記管理装置に転送することが好ましい。

本発明に係る設備機器の管理システムは、上述した設備機器の管理装置と、前記管理装置の前記インターフェイス部に接続される警報装置とを備え、前記警報装置は、前記設備機器の異常を通知する異常情報を前記管理装置から取得すると前記設備機器に対応付けられた警報を報知することを特徴とする。

本発明の構成によれば、要素装置があらかじめボックスに収納された管理装置が用いられ、かつ要素装置の組み合わせが設備機器の種類に応じてパッケージ化されているから、この管理装置を用いることにより、設備機器の管理システムを容易に構築することができるという利点がある。

実施形態に用いられる管理装置を示す概略構成図である。 同上を用いた管理システムの全体構成を示す概略構成図である。 同上に用いられる統合管理装置を示す概略構成図である。 同上に用いられる管理装置が保持する情報の例を示す図である。 同上の動作をシーケンス図で示す動作説明図である。 同上において統合管理装置に記憶される情報の例を示す図である。 同上に用いる設備機器の情報の例を示す図である。 同上において設備機器の情報の表示例を示す図である。 同上の他の使用例を示す構成図である。 同上のさらに他の使用例を示す構成図である。

以下に説明する設備機器の管理システムは、図２に示す構成を備える。ただし、この構成例は一例であって、後述するように、管理装置１０の台数や種類は選択可能であり、上位装置２０の構成も図示例に限定されない。また、本実施形態で説明する設備機器の管理システムは、設備機器３０の回路数が１００〜１０００程度である中小規模の施設で利用することを想定している。この規模の施設は、延床面積が１〜２ｍ^２程度であるオフィスビル、商業ビルなどに多く見られる。

設備機器３０は、照明設備３１、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４の４種類から選択される。４種類の設備機器３０は、施設の施工時において、配線（先行配線）の敷設に伴って配線に接続され、交換されるまでは継続して配線に接続される。これらの設備機器３０は、配線に対する接続と離脱とが業者により行われる。なお、設備機器３０の種類にとくに制限はない。

管理装置１０は、図１に示すように、設備機器３０に接続される要素装置（コンポーネント）１１が収納されたボックス１２を備える。要素装置１１は、設備機器３０の動作状態に関する制御と監視との少なくとも一方を行うために用いる装置であり、給電路に設けられる装置、マンマシンインターフェイスとなる装置を含む。以下では、「制御」と「監視」との少なくとも一方を行うことを「管理」を行うという。

１種類の設備機器３０に対して、複数種類の要素装置１１が必要である。ボックス１２は、設備機器３０の種類に応じた複数の要素装置１１を収納する。ボックス１２は、他装置を接続するためのインターフェイス部（以下、「Ｉ／Ｆ部」という）１３を備える。Ｉ／Ｆ部１３は、上位装置２０と他の管理装置１０との少なくとも一方と通信するように構成される。また、Ｉ／Ｆ部１３は、通信線を接続するための接続口（端子またはコネクタ）を備えている。

設備機器３０の制御は、設備機器３０の運転および停止の制御のほか、運転中の動作状態の制御を含む場合もある。運転中の動作状態は、照明設備３１であれば調光、調色などを意味し、給水設備３２あるいは排水設備３３であればポンプの流量などを意味し、空調設備３４であれば設定温度などを意味する。設備機器３０の監視は、制御を指示した設備機器３０からの応答、設備機器３０の動作状態の異常の有無などを意味する。

ボックス１２は、金属または合成樹脂を用いて形成され、施設を構成する建物の壁面などに取り付けられる。ボックス１２は、壁面などに固定されるボディ（図示せず）と、ボディの前面を覆う扉（図示せず）を備える。要素装置１１は、ボディに固定され、ケーブルのような接続部材を介して設備機器３０および上位装置２０に接続される。

要素装置１１は、基本的には、設備機器３０の管理を行うためのコントローラと、設備機器３０への給電路に挿入されたブレーカと、マンマシンインターフェイス（以下、「ＭＭＩ」という）とを含む。コントローラは、マイコンに代表されるプログラムに従って動作するプロセッサを備えたデバイスを主なハードウェア要素として備える。ＭＭＩは、スイッチと表示灯とを組み合わせた構成、あるいはフラットパネルディスプレイとタッチパネルとを組み合わせた構成が採用される。たとえば、照明設備３１に対するＭＭＩは、点灯と消灯とを指示するスイッチと、点灯と消灯との状態を表示する表示灯とがあればよい。また、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４に対するＭＭＩは、設備機器３０の動作状態を表示するフラットパネルディスプレイと、動作状態を変更するためのタッチパネルとを備えていることが望ましい。なお、要素装置１１の具体的な構成は要旨ではないから説明を省略する。

ボックス１２は、施工現場に搬入される前に要素装置１１が収納される。ボックス１２に収納される要素装置１１の個数および種類は工場出荷時に定められている。言い換えると、既製品としての管理装置１０を用いて施設ごとの管理システムが構築される。

１個のボックス１２に収納される要素装置１１の組み合わせは、設備機器３０の種類に応じてパッケージ化されている。すなわち、設備機器３０が、照明設備３１、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４のうちのいずれであるかに応じて要素装置１１の種類が定められ、また、接続される設備機器３０の台数に応じて要素装置１１の台数が定められる。

ボックス１２に収納される要素装置１１の種類および台数は、施設ごとに定められるのではなく、多くの施設で同じボックス１２が共通に使用可能となるように定められる。そのため、ボックス１２に収納される要素装置１１の個数および種類は、種々の施設において利用されている設備機器３０の実績に基づいて、種々の施設に適合するように定められている。

さらに、ボックス１２は設備機器３０の種類ごとに個別に設けられている。つまり、設備機器３０の種類ごとに要素装置１１が異なるボックス１２に収納される。また、設備機器３０の台数が多い場合、同種類の設備機器３０に複数個のボックス１２を設けることが可能である。

要するに、管理装置１０は、施設に応じてボックス１２に収納する要素装置１１を定めるのではなく、あらかじめ標準品として数種類程度が用意されている。そのため、施設で使用する設備機器３０に適合する標準品の管理装置１０を選択するだけで、当該施設における設備機器３０の管理が可能になる。

なお、ボックス１２に異なる種類の設備機器３０に適合する要素装置１１を収納することは可能であるが、ボックス１２が大型化する可能性がある。また、ボックス１２に収納される要素装置１１があらかじめ定められているから、施設で利用される設備機器３０の組み合わせに柔軟に対応するには多品種が必要になり、管理コストが増加する可能性がある。

これに対し、本実施形態は、設備機器３０の種類ごとに管理装置１０が設けられ、同じ種類の設備機器３０に関して必要に応じて複数種類の管理装置１０が用意されている。たとえば、照明設備３１について、８回路用、１６回路用、２４回路用の３種類、給水設備３２のポンプ台数について、１台用、２台用、４台用の３種類、排水設備３３のポンプ台数について、１台用、２台用の２種類が用意される。また、給水設備３２および排水設備３３は、ポンプのモータ容量を用いて区分される。

いま、照明設備３１に用いる管理装置１０を例にする。ボックス１２は、照明設備３１のオンオフを制御するリレーを備えた制御端末、ＭＭＩとなるスイッチおよび表示灯を備えた操作端末、制御端末および操作端末と通信する伝送ユニットなどを、要素装置１１として収納する。また、管理装置１０は、照明設備３１への給電路に挿入されるブレーカも要素装置１１として収納する。

制御端末および操作端末は、集中監視を行う伝送ユニットと専用の信号線を通して通信する。この信号線は２線式であり、伝送ユニットと操作端末と制御端末とがこの信号線を共用する。つまり、伝送ユニットに対する操作端末および制御端末の接続形態はバス型接続になる。伝送ユニットは、制御端末と操作端末とを関係付けており、スイッチが操作されたことを操作端末から通知されると、操作端末に関係付けられた制御端末にリレーのオンまたはオフを指示する。

伝送ユニットは、上位装置２０との間で通信可能になっている。すなわち、伝送ユニットは、上位装置２０を操作端末および制御端末とみなして通信を行うか、専用のＩ／Ｆ部を用いて上位装置２０と通信を行う。伝送ユニットが上位装置２０と通信することによって、操作端末および制御端末は、伝送ユニットを通して上位装置２０との間で情報の伝送が可能になる。

照明設備３１に用いる管理装置１０は、伝送ユニットを内蔵する構成と伝送ユニットを内蔵しない構成とが用意されている。この種の伝送ユニットは、たとえば２５６回路まで管理が可能であるのに対して、管理装置１０が管理する回路数は、伝送ユニットで管理可能な回路数に比べて大幅に少ない。専用の信号線は１系統について１台の伝送ユニットを用いるから、施設で用いられる照明設備３１の回路数が１つの管理装置１０に用意されている回路数を上回る場合、信号線を延長し、操作端末または制御端末の台数を増やせば対応可能である。

このことから、本実施形態では、伝送ユニットは、８回路用の管理装置１０のボックス１２にのみ収納され、伝送ユニットを収納していないボックス１２として、８回路用、１６回路用、２４回路用の３種類が用意されている。したがって、２４回路の照明設備３１が必要であれば、伝送ユニットが収納されている８回路用のボックス１２と、伝送ユニットが収納されていない１６回路用のボックス１２との信号線が互いに接続される。

管理装置１０のＩ／Ｆ部１３は、他装置としての他の管理装置１０および上位装置２０との間で信号線を接続するように構成されている。なお、伝送ユニットが、信号線とは別経路で上位装置２０と通信を行う構成である場合には、後述する第１の通信網ＮＴ１の通信線を用いて要素装置１１である伝送ユニットと上位装置２０とを接続するためのＩ／Ｆ部１３が管理装置１０に設けられる。

給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４に用いられる管理装置１０は、伝送ユニット、操作端末、制御端末は備えていないが、設備機器３０を管理する装置、ブレーカ、ＭＭＩを要素装置１１として備える。また、これらの設備機器３０に用いられる管理装置１０は、他装置を接続するためのＩ／Ｆ部１３を備える。

給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４に用いられる管理装置１０において、Ｉ／Ｆ部１３は、第１の通信網ＮＴ１の通信線を通して上位装置２０との通信を行う機能を有する。さらに、Ｉ／Ｆ部１３は、管理する設備機器３０の台数を増やすために、同種の設備機器３０に用いられる管理装置１０を接続する機能を有する場合もある。ここに、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４に用いられる管理装置１０のＩ／Ｆ部１３は、たとえばＲＳ４８５に準じた規格でシリアル通信を行う。Ｉ／Ｆ部１３がＲＳ４８５に準じた規格でシリアル通信を行うことは必須ではないが、設備機器３０の制御における実績に基づいてこの規格を採用している。

管理装置１０と上位装置２０とは第１の通信網ＮＴ１を通して接続される。第１の通信網ＮＴ１は、ボックス１２に設けられたＩ／Ｆ部１３に接続される。ボックス１２に収納された複数個の要素装置１１はボックス１２の内部で必要に応じて接続され、管理に必要な情報を授受する要素装置１１はＩ／Ｆ部１３に接続される。

なお、照明設備３１に対応した管理装置１０が第１の通信網ＮＴ１に接続されている場合、管理装置１０に設けられた操作端末のスイッチと同様に機能するスイッチ群２６を第１の通信網ＮＴ１に接続してもよい。また、第１の通信網ＮＴ１は、１系統のみに限らず２系統以上であってもよい。図示例は、照明設備３１に対応する管理装置１０と他の設備機器３０に対応する管理装置１０とに別系統の通信線を用いている。

上位装置２０は、施設を構成する建物のような所定の空間領域において利用される設備機器３０を一括して管理する。上位装置２０が管理する空間領域は、１つの建物、複数の建物、建物内の１フロア、建物内の１室など、利用者にとって利便性がよいように適宜に設定される。

図２に示す構成例では、上位装置２０は、統合管理装置２１と警報装置２２と管理端末２３とを含んでいる。さらに、統合管理装置２１は、第２の通信網ＮＴ２を通して外部装置２４と接続されている。外部装置２４は、第２の通信網ＮＴ２を通して通信を行う装置であって、センタサーバ２４１、クライアントとなる端末装置２４２、時刻合わせなどに用いられる外部システム２４３などを含む。外部システム２４３は、クラウドコンピューティングシステムを構築していてもよい。このような外部システム２４３は、管理装置１０および統合管理装置２１に対するプログラムおよびデータ、アップデータ、機能を向上させるプログラムおよびデータなどから選択される情報を提供するために用いられる。第１の通信網ＮＴ１は、上述したように、シリアル通信を行う通信網であり、第２の通信網ＮＴ２は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）を用いて通信が行われる通信網である。

統合管理装置２１は、図３に示すように、第１の通信網ＮＴ１に接続される第１のＩ／Ｆ部２１１と、第２の通信網ＮＴ２に接続される第２のＩ／Ｆ部２１２とを備える。さらに、統合管理装置２１は、管理装置１０からの情報を外部装置２４に提示し、外部装置２４からの指示を管理装置１０に通知する統合処理部２１３を備える。

統合処理部２１３は、管理装置１０から取得した設備機器３０に関する情報を集約して外部装置２４に提示する機能と、外部装置２４から指示された設備機器３０の動作状態に関する情報を管理装置１０に通知する機能とを有する。この統合処理部２１３は、マイコンに代表されるプログラムに従って動作するプロセッサを備えたデバイスを主なハードウェア要素として備える。

この構成により、外部装置２４である端末装置２４２は、統合管理装置２１を通して設備機器３０の動作状態を監視することが可能になり、また、統合管理装置２１を通して設備機器３０に動作状態を指示することが可能になる。センタサーバ２４１は、設備機器３０の動作状態の履歴を収集し、また、設備機器３０の動作状態をスケジュールに従って指示する。

すなわち、上位装置２０は、統合管理装置２１を通して管理装置１０と通信し、管理装置１０から統合管理装置２１が取得した設備機器３０に関するデータをセンタサーバ２４１において集約して管理する。また、センタサーバ２４１および端末装置２４２は、統合管理装置２１を通して、管理装置１０に設備機器３０の動作を指示するデータを送信する機能も有している。端末装置２４２の機能については後述する。

図２に示す構成例において、上位装置２０として統合管理装置２１のほかに、警報装置２２が示されている。警報装置２２は、第１の通信網ＮＴ１を通して管理装置１０と接続される。図示例では、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４にそれぞれ対応した管理装置１０が警報装置２２と接続されている。警報装置２２は、管理装置１０に設定されているアドレスに対応付けた警報ランプと、警報音を発生するブザーとを備えている。ただし、図２に示す構成例において、警報装置２２は省略可能である。

警報装置２２は、管理装置１０が第１の通信線ＮＴ１に送出した信号を受信することによって、警報ランプおよびブザーを動作させる。警報装置２２は、管理装置１０に対して指示を与えることはなく、管理装置１０に設定されているアドレスと警報ランプとが対応付けられる。管理装置１０は、設備機器３０に異常が生じたときに、異常を報知する異常情報に管理装置１０のアドレスを付加して第１の通信網ＮＴ１に送出する。警報装置２２は、第１の通信網ＮＴ１を伝送される信号が異常情報を含む場合に、異常情報に付加された管理装置１０のアドレスを用いて所要の警報ランプを点滅させ、同時にブザーを鳴動させる。図示例では、警報装置２２から信号を外部に出力し、警報装置２２に外部から信号を入力させるために、警報装置２２に入出力装置２７が接続される。

管理端末２３は、ブラウザを搭載したコンピュータであり、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートホンなどから選択される。管理端末２３は、統合管理装置２１に接続され端末装置２４２と同様に機能する。なお、図示例では、統合管理装置２１に外部入出力器２５が接続され、統合管理装置２１にスイッチやセンサからの接点入力を与えることが可能であり、また、統合管理装置２１からの接点出力を取り出すことが可能になっている。したがって、統合管理装置２１の動作に接点入力に応じた条件付けを行うことが可能であり、あるいはまた、統合管理装置２１の動作を他装置に通知することが可能になっている。ただし、この構成は要旨ではないから説明を省略する。

図に示す管理システムは、管理装置１０に設備機器３０が接続され、管理装置１０に上位装置２０が接続されることにより構築される。管理システムが構築されると、統合管理装置２１は、管理装置１０と通信することによって設備機器３０の監視および制御を行うために必要な情報を収集する。

統合管理装置２１は、管理装置１０から必要な情報を収集して登録する登録モードと、登録モードで登録された情報を用いて設備機器３０の監視および制御を行う通常モードとが選択可能になっている。一方、管理装置１０は、管理者、設備機器３０の設置場所およい設置日時、設備機器３０の管理に用いる設定値などの属性情報が、パーソナルコンピュータのような支援装置を用いて設定される。

管理装置１０が保持する情報の例を図４に示す。管理装置１０は、ボックス１２に収納された要素装置１１および要素装置１１に接続されている設備機器３０に関する構成情報を保持する。構成情報のうち要素装置１１に関する情報は、後述するように管理装置１０の識別情報から知ることができる。これは、管理装置１０の要素装置１１がパッケージ化されており、識別情報ごとに要素装置１１の種類が決まっているからである。一方、構成情報のうち設備機器３０に関する情報は、管理装置１０に接続されている設備機器３０に応じて支援装置を用いて設定される。

統合管理装置２１は、登録モードでは、図５に示すように、管理装置１０に設定可能なすべてのアドレスに対するポーリングを行い、管理装置１０から返送されるアドレスを受け取る。管理装置１０に設定可能なアドレスが１〜９９であるとすれば、統合管理装置２１は、１〜９９のアドレスに対して順にポーリングを行う（Ｐ１１）。管理装置１０は、自身のアドレスが統合管理装置２１がポーリングを行ったアドレスに一致すると、管理装置１０を識別するための識別情報を統合管理装置２１に返送する（Ｐ１２）。

この識別情報は、設備機器３０の種類と、アドレスと、管理装置１０の構成とを含む。設備機器３０の種類は、照明設備３１、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４に区分され、給水設備３２は、さらに高置水槽式と圧力タンク式とが区分される。アドレスは、統合管理装置２１がポーリングに用いたアドレスである。管理装置１０の構成は、上述した回路数、ポンプの台数、ポンプ容量などを示す情報である。識別情報は、これらの情報を組み合わせることにより構成されている。

管理装置１０の識別情報は、たとえば、「Ｇ−１−４−Ａ」という形式で表される。ここでは、Ｇは高置水槽式の給水設備３２であることを示し、１はアドレスを示す。また、４はポンプが４台であることを示し、Ａは大小のポンプ容量のうちの小容量を示す。識別情報がこの形式であることにより、統合管理装置２１は、識別情報の先頭の文字によって設備機器３０の種類を識別可能であるが、さらに、アドレスの区分によっても設備機器３０の種類を識別する。すなわち、アドレスは設備機器３０の種類に応じて区分され、たとえば１〜１０が高置水槽式の給水設備３２、１１〜２０が圧力タンク式の給水設備３２、２１〜３０が排水設備３３などと区分されている。

統合処理部２１３は、ポーリングに対して管理装置１０から応答があると、応答した管理装置１０の識別情報を用いて、設備機器３０の種類を認識し（Ｐ１３）、さらに、管理装置１０の構成を認識する（Ｐ１４）。統合処理部２１３は、設備機器３０の種類および管理装置１０の構成を認識すると、管理装置１０の属性情報を保持するための記憶領域を確保し（Ｐ１５）、アドレスを指定して管理装置１０に属性情報を返送するように要求する（Ｐ１６）。統合処理部２１３は、管理装置１０が属性情報を返送すると（Ｐ１７）、確保した記憶領域に受け取った属性情報を保存する（Ｐ１８）。

統合管理装置２１の記憶領域に保存される情報の例を図６に示す。設定値は、高置水槽式の給水設備３２であれば、高置水槽の目標水位、ポンプの種類などを含む。

統合管理装置２１は、手順Ｐ１３〜Ｐ１８の処理を、ポーリングに対して応答したすべての管理装置１０に対して繰り返し行う。なお、管理装置１０が統合管理装置２１にすでに登録されている場合は、手順Ｐ１３〜Ｐ１８の処理を行わず、未登録の管理装置１０のみについて手順Ｐ１３〜Ｐ１８の処理を行うようにしてもよい。統合管理装置２１は、登録済みの管理装置１０を改めて登録するか、登録済みの管理装置１０を無視するかの選択が可能になっていることが、なお好ましい。

このように、上位装置２０である統合管理装置２１の統合処理部２１３は、管理装置１０から上述のような属性情報を受け取ることによって、設備機器３０の運転条件を管理装置１０ごとに一括して定める。したがって、統合管理装置２１は、後述するスケジュール制御および条件制御などの運転条件も、管理装置１０を単位として一括して設定する。

統合管理装置２１は、登録モードにおいて管理装置１０が登録されると、通常モードに切り替えられ、登録モードで登録された情報を用いて設備機器３０の監視および制御を行う。統合管理装置２１は、通常モードでは、登録されている管理装置１０に対するポーリングを行い、それぞれの管理装置１０に設備機器３０の動作状態に関する指示を与え、また管理装置１０から設備機器３０の動作状態に関する情報を取得する。つまり、統合管理装置２１は、管理装置１０を通して設備機器３０の動作状態について制御および監視を行う。

統合管理装置２１は、通常モードにおいて、ポーリングを行ったときに応答が得られない管理装置１０を第１の通信網ＮＴ１から離脱したと判断する。つまり、統合管理装置２１は、管理装置１０から応答が得られた状態から応答が得られない状態に移行すると、この管理装置１０が第１の通信網ＮＴ１から離脱したと判断する。ただし、統合管理装置２１は、離脱の原因が、管理装置１０の撤去によるのか、通信の不通によるのかを判断することはできない。そのため、利用者には管理装置１０が第１の通信網ＮＴ１から離脱したことのみが通知される。この通知は、具体的には統合管理装置２１を通して端末装置２４２に提示される。

ところで、上位装置２０が管理装置１０の管理を行うには、端末装置２４２に管理用の画面を表示することと、管理装置１０を通して設備機器３０を管理することとが必要である。そのため、統合管理装置２１は、管理装置１０の種類ごとに、端末装置２４２に表示する表示内容を定めた表示モジュールと、設備機器３０を管理するための管理モジュールとを備える。表示モジュールおよび管理モジュールは、機能別に設けられたプログラムおおびデータであって、必要に応じて利用される。

表示モジュールに規定された表示内容を端末装置２４２に表示させる技術には、端末装置２４２に表示用のプログラムを提供する技術と、端末装置２４２で実行される閲覧用プログラム（ブラウザ）で扱うデータを提供する技術とがある。後者の場合、統合管理装置２１の表示モジュールは、端末装置２４２に対してサーバとして機能し、ＨＴＭＬ（Hyper Text Markup Language）などマークアップ言語で記載された情報を提供する。したがって、後者の構成は、端末装置２４２に閲覧用プログラムを実行する機能があれば、端末装置２４２の構成に依存することなく、端末装置２４２によって管理装置１０に対する管理を対話的に行うことが可能になる。

通常モードにおいて、端末装置２４２は、設備機器３０の動作状態を画面上に表示することが可能になる。すなわち、表示モジュールにより端末装置２４２に提示された画面を用いて、端末装置２４２から所望の設備機器３０を指定すると、統合管理装置２１は、当該設備機器３０に対応した管理装置１０に対して属性の送信を要求する。

属性の送信を要求された管理装置１０は、要求された時点で保持している設備機器３０の情報を統合管理装置２１に返送する。この情報は、登録モードにおいてポーリングに対して管理装置１０から返送された情報と類似した情報であって、図７のように、アドレス、識別情報、設置場所、設置日時などを含む。

ただし、登録モードでは、属性情報が設定値のような変化しない情報であるが、通常モードでは、属性の送信を要求した時点で管理装置１０が保持している情報が属性情報になる。通常モードにおいて統合管理装置２１が管理装置１０から取得する情報は、時々刻々と更新され、設備機器３０の動作状態を反映する。したがって、端末装置２４２が統合管理装置２１を通して属性情報を取得することにより、設備機器３０の最新の動作状態を管理することが可能になる。

通常モードにおいて複数の設備機器３０の最新の動作状態を管理する場合、端末装置２４２の画面上にすべての設備機器３０の情報を表示すると、設備機器３０の台数によっては画面上の情報量が多くなりすぎ、可読性が低下する可能性がある。たとえば、オフィスビルのような建物の各階の設備機器３０に関する情報を１画面に表示すると、１画面に表示された情報量が過剰になり可読性が低下する可能性がある。

そのため、本実施形態における表示モジュールは、上位装置２０である端末装置２４２の画面に設備機器３０の情報を表示する際に、設備機器３０の種類を最上層にした階層を用いる。たとえば、図８に示すように、設備機器３０の種類を最上層とし、次階層を建物の階とし、最下層が設備機器３０に関する情報となるように、設備機器３０の情報が階層化される。図示例では、設備機器３０が３階層に階層化されているが、建物の階の次階層を部屋とするなど、さらに多階層に階層化してもよい。ただし、階層が深くなると設備機器３０の動作状態が画面に表示されるまでの操作回数が多くなるから、２〜３階層程度に留めることが望ましい。

設備機器３０の情報を階層化することにより、端末装置２４２の画面には、最初は最上層である設備機器３０の種類が選択肢として表示される。図示例では、照明設備３１、給水設備３２、排水設備３３、空調設備３４の４つの選択肢が表示されている。利用者がいずれかの選択肢を選択すると、次階層の選択肢が画面に表示され、選択肢の選択が促される。このような処理を繰り返すことによって、最終的に最下層に達すると、設備機器３０の情報が提示される。

この処理を可能にするために、設備機器３０の情報は、階層化された状態で記憶されている。また、端末装置２４２の画面に表示する表示モジュールは、階層ごとの選択肢を画面に表示する処理と、選択肢が選択されると次階層の選択肢を画面に表示する処理とを繰り返す。表示モジュールが最初に表示する階層は最上層であり、選択肢の選択を繰り返して最下層に達した時点で、設備機器３０の情報を表示する。なお、表示モジュールは、画面上に設定された適宜の釦が操作されると、端末装置２４２の画面に最上層の選択肢が表示される状態に復帰させることが望ましい。

ところで、統合管理装置２１は、管理装置１０の動作を規定する管理モジュールを提供する機能を有する。管理モジュールは、必ずしも統合管理装置２１が保有している必要はなく、外部装置２４が管理モジュールを保有していてもよい。この場合、管理装置１０が統合管理装置２１に接続されると、統合管理装置２１は管理装置１０が接続されたことを外部装置２４に通知する。外部装置２４は、統合管理装置２１から管理装置１０の接続が通知されると、統合管理装置２１を介して管理モジュールを管理装置１０に転送する。要するに、外部装置２４は管理装置１０との通信を開始した時点で、管理モジュールを管理装置１０に転送する。

管理モジュールは、設備機器３０について管理が可能になるように、管理装置１０の機能を定める情報である。この情報は、プログラムおよびデータを含んでいる。管理モジュールは、複数種類から選択可能であり、管理装置１０を設置する施設において必要な機能を実現する管理モジュールを選択することによって、管理装置１０は該当する機能を自動的に獲得することになる。たとえば、管理モジュールには、設備機器３０の監視のみを行う管理モジュール、設備機器３０の監視と制御とを行う管理モジュール、設備機器３０の種類に合わせた管理モジュールなどがある。

上述したように、管理装置１０に必要な管理モジュールは、外部装置２４に接続された統合管理装置２１に、管理装置１０を接続して通信を開始すると、外部装置２４から自動的に提供される。ただし、上述したように、管理装置１０が利用可能な管理モジュールには複数の種類があるから、利用者にとって必要な管理モジュールだけを選択可能にしておくことが望ましい。管理装置１０で利用する管理モジュールを選択する場合、外部装置２４と通信可能な通信端末（図示せず）を操作する。通信端末は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などから選択される。なお、管理装置１０はＭＭＩを備えているから、管理モジュールの選択をＭＭＩにより行うように構成することも可能である。

管理装置１０で利用する管理モジュールを通信端末あるいはＭＭＩで選択する場合、管理モジュールの選択後に、外部装置２４から管理装置１０への管理モジュールの転送が開始される。要するに、管理モジュールに選択肢がない場合、管理モジュールは外部装置２４から管理装置１０に自動的に転送され、管理モジュールに選択肢がある場合、必要な管理モジュールの選択後に外部装置２４から管理装置１０に必要な管理モジュールのみが転送される。

このように、管理装置１０に設定する管理モジュールを通信端末で選択可能にしているから、管理装置１０を施設に設置する施工業者は、通信端末を用いることにより、利用者の必要とする機能を管理装置１０に簡単に付与することができる。また、管理装置１０が統合管理装置２１を介して外部装置２４と通信することにより、管理装置１０に管理モジュールが提供されるから、管理モジュールのアップデータを管理装置１０に遅滞なく提供することができる。同様に、管理装置１０の機能の変更が必要になった場合にも、通信端末と併用することによって、所要の管理モジュールを外部装置２４から容易に取得することができる。

上述した動作は、管理モジュールについて説明したが、表示モジュールについても同様であり、管理装置１０が用いる表示モジュールは、必要に応じて外部装置２４から取得される。また、統合管理装置２１を接続していない場合に、管理装置１０が管理モジュールあるいは表示モジュールを外部装置２４から直接取得できるように、管理装置１０のＩ／Ｆ部１３を構成しておいてもよい。

なお、上述したように、外部装置２４が外部システム２４３としてクラウドコンピューティングシステム（以下、「クラウド」と略称する）を含んでいる場合、様々な管理モジュール、表示モジュールをクラウドに持たせることが望ましい。この場合、管理装置１０を利用する施設の場所によらず、管理装置１０は、クラウドを利用して管理モジュールあるいは表示モジュールを即座に取得することができる。

たとえば、高置水槽式の給水設備３２に対応する管理装置１０であれば、省エネ給水モード、夜間給水モード、メンテナンスモードなどの動作モード（機能）が選択可能であり、動作モードごとに管理モジュールが提供される。

省エネ給水モードは、複数台のポンプを用いている場合に、できるだけ少数のポンプを稼働させるように制御を行う動作モードである。たとえば、受水槽から高置水槽に揚水を行うポンプを２台備えた給水設備３２において、受水槽の水位と高置水槽の水位とに応じてポンプの動作を制御する場合を想定する。

この構成例では、つねに２台のポンプを動作させると消費電力が増加するから、高置水槽の水位があらかじめ設定された下限値よりも低下したときのみ２台のポンプを動作させるようにすれば、消費電力の増加を抑制することになる。夜間給水モードは、電力料金の単価が低額になる夜間に給水を行う動作モードであり、設備機器３０の動作は、主として高置水槽の水位と時間帯とにより規定される。メンテナンスモードは、メンテナンスを行う際に、設備機器３０の自動制御を停止し、設備機器３０を手動での制御を可能にするモードである。

上述のように管理装置１０の動作モードが複数種類から選択可能である場合、統合管理装置２１は、端末装置２４２からの指示によって、複数の管理モジュールから所望の管理モジュールを選択し、選択された管理モジュールを実行する。本実施形態では、統合管理装置２１が管理モジュールを実行し、第１の通信網ＮＴ１を通して管理装置１０に指示を与える。管理装置１０は、統合管理装置２１から指示が与えられるたびに、指示された動作の成否に関する応答を返す。

図２に示す例のように統合管理装置２１に複数の管理装置１０が接続されている場合、統合管理装置２１は、複数の管理装置１０を連携させることが可能である。たとえば、管理モジュールが、給水設備３２と排水設備３３とに対応する管理装置１０を連携させる機能を有していれば、給水と排水とに過不足が生じない（バランスさせる）ように、給水設備３２と排水設備３３とを動作させることが可能になる。

複数の管理装置１０を連携させるには、連携させる管理装置１０に関する情報を共有する必要がある。そのため、統合管理装置２１は、連携させる管理装置１０から取得した情報を一括して格納する共有メモリを備える。統合管理装置２１は、管理装置１０を連携させるための管理モジュールを有し、この管理モジュールが実行されると、管理装置１０から情報を取得するたびに、共有メモリに格納した情報を更新し、共有メモリに格納された情報を用いて管理装置１０を制御する。

統合管理装置２１は、スケジュール制御および条件制御の機能も備える。スケジュール制御は、管理装置１０に与える指示の内容と指示を与える日時とを設定した制御である。スケジュール制御が選択されていると、設定された日時に設定された指示の内容が管理装置１０に通知される。また、条件制御は、管理装置１０が設備機器３０を監視することにより得られる情報に関する条件と、当該条件の成立時に与える指示の内容とを設定した制御である。条件制御が選択されていると、設備機器３０について監視している情報が設定された条件を満たされたときに、設定された支持の内容が管理装置１０に通知される。

上述した動作例は、統合管理装置２１が、管理装置１０を通して設備機器３０を制御し、管理装置１０を通して設備機器３０の動作状態を監視している。すなわち、設備機器３０の管理を統合管理装置２１が集中的に行っている。そのため、統合管理装置２１は、異なる管理装置１０に接続された設備機器３０を関連付けて制御することが可能になっている。

一方、設備機器３０は、関連付けて制御する必要がない場合、あるいは、管理装置１０の範囲内で関連付けて制御すればよい場合がある。このような場合に、管理装置１０は、統合管理装置２１との通信を行わず、自律して設備機器３０を管理することが望ましい。管理装置１０が自律して設備機器３０を管理する場合、管理装置１０において管理モジュールを実行する必要がある。

管理装置１０が実行する管理モジュールは、統合管理装置２１から提供することが望ましいが、標準的な管理モジュールを管理装置１０にあらかじめ設定しておいてもよい。管理装置１０に標準的な管理モジュールを設定している場合、管理装置１０に設備機器３０を接続するだけで、管理装置１０に接続された設備機器３０の制御が可能になる。

一方、管理装置１０が統合管理装置２１に接続されると、上述したように、外部装置２４を用いた設備機器３０の管理が可能になり、また、複数の管理装置１０を関連付けて動作させることが可能になる。したがって、管理装置１０を自律的に動作させながらも、上位装置２０による管理装置１０の管理を行い、また複数の管理装置１０の連携を図る場合には、上位装置２０から管理装置１０に対して管理モジュールを転送する構成を採用してもよい。

この場合、管理装置１０に転送される管理モジュールは、上位装置２０のうち統合管理装置２１に格納されるほか、センタサーバ２４１に格納されていてもよい。また、上位装置２０から管理装置１０に管理モジュールを転送する指示は、端末装置２４２を用いて行えばよい。また、統合管理装置２１に管理装置１０が接続された後に、管理装置１０の電源が投入されたことを契機として、上位装置２０から管理装置１０に管理モジュールを転送してもよい。

上述した構成例では、複数台の管理装置１０が第１の通信網ＮＴ１を通して統合管理装置２１に接続されている場合について説明した。しかしながら、上述したように、管理装置１０にあらかじめ格納されている管理モジュールを用いると、管理装置１０は自律して設備機器３０の動作状態を管理することが可能である。そのため、集中的な管理が不要であれば、統合管理装置２１は省略可能である。

統合管理装置２１を用いる場合でも、設備機器３０の異常などについては報知を行うことが望ましいから、管理装置１０に第１の通信網ＮＴ１を通して上位装置２０として警報装置２２のみを接続してもよい。

管理装置１０が異常を通知する異常情報をアドレスとともに伝送すると、上述したように、警報装置２２は、管理装置１０のアドレスを用いて警報ランプを点滅させ、かつブザーを鳴動させる。警報装置２２は、異常の通知を通知する情報を受けて警報ランプの点滅とブザーの鳴動とを行っている状態を解除するための解除釦を備える。

したがって、管理システムを簡易に構築する場合には、図９のように、統合管理装置２１および外部装置２４を省略し、管理装置１０と警報装置２２とを組み合わせるだけでもよい。同様に、外部装置２４による管理が不要であれば、図１０のように、上位装置２０は、統合管理装置２１と警報装置２２とだけであってもよい。さらに、設備機器３０を集中して管理する必要がなければ、個々の管理装置１０を単独で用いることも可能である。この場合でも、管理装置１０は設備機器３０に応じて要素装置１１がパッケージ化された既製品を用いるから、設備機器３０を管理する管理システムの構築が容易である。

１０ 管理装置
１１ 要素装置
１２ ボックス
１３ インターフェイス部
２０ 上位装置
２１ 統合管理装置
２２ 警報装置
２４ 外部装置
３０ 設備機器
３１ 照明設備
３２ 給水設備
３３ 排水設備
３４ 空調設備
２１１ 第１のインターフェイス部
２１２ 第２のインターフェイス部
２１３ 統合処理部
ＮＴ１ 第１の通信網
ＮＴ２ 第２の通信網

Claims (8)

1. 設備機器に接続され前記設備機器に関する監視と制御との少なくとも一方を行う要素装置と、
   複数個の前記要素装置があらかじめ収納されているボックスとを備え、
   前記ボックスに収納された前記要素装置の組み合わせは、前記設備機器の種類に応じてパッケージ化され、
   前記ボックスは、所定の空間領域において利用される前記設備機器を一括して管理する上位装置と他の管理装置との少なくとも一方を接続するインターフェイス部を備える
   設備機器の管理装置。
2. 前記ボックスは、前記設備機器の種類ごとに個別に設けられている
   請求項１記載の設備機器の管理装置。
3. 請求項１又は２に記載の設備機器の管理装置と、
   前記管理装置の前記インターフェイス部を通して前記管理装置と通信する上位装置とを備える
   設備機器の管理システム。
4. 前記上位装置は、前記管理装置と通信する機能と、前記管理装置から取得する前記設備機器に関するデータを集約して管理する機能と、前記管理装置に前記設備機器の動作を指示するデータを送信する機能とを備える
   請求項３記載の設備機器の管理システム。
5. 前記上位装置は、前記管理装置と第１の通信網を通して通信する第１のインターフェイス部を備えた統合管理装置を備え、
   前記統合管理装置は、
   外部装置と第２の通信網を通して通信する第２のインターフェイス部と、
   前記設備機器に関するデータを集約して前記外部装置に提示し、前記外部装置から指示された前記設備機器の動作に関するデータを前記管理装置に送信する統合処理部とを備える
   請求項３又は４記載の設備機器の管理システム。
6. 前記外部装置は、前記管理装置と通信可能であって、前記管理装置の動作に必要な情報を前記管理装置に転送する機能を有する
   請求項５記載の設備機器の管理システム。
7. 前記外部装置は、前記管理装置の動作に必要な複数種類の情報を持ち、前記管理装置との通信が開始されると、前記情報のうちで使用する情報を選択させ、選択された情報を前記管理装置に転送する
   請求項６記載の設備機器の管理システム。
8. 請求項１又は２に記載の設備機器の管理装置と、
   前記管理装置の前記インターフェイス部に接続される警報装置とを備え、
   前記警報装置は、前記設備機器の異常を通知する異常情報を前記管理装置から取得すると前記設備機器に対応付けられた警報を報知する
   設備機器の管理システム。

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