(57)【要約】【課題】本発明は、施設の環境に合わせた設備機器運転を行う運転制御装置および運転制御システムを提供することを課題とする。【解決手段】本発明では、設備機器と、設備機器の制御を行う制御装置と、を有するビル管理システムにおいて、制御装置は、ビル管理システムは、設備機器が設けられているエリアにおける最大在室人数に対する実際の在室人数の割合である第１の在室人数割合と、設備機器の稼動必要性が大きいほど大きな値をとる乗率とを乗ずることにより求められる第２の在室人数割合と、に基づいて、設備機器の間欠運転における運転時間を求めることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備機器と、前記設備機器の制御を行う制御装置と、
を有するビル管理システムにおいて、
前記制御装置は、前記設備機器が設けられているエリアにおける最大在室人数に対する実際の在室人数の割合である第１の在室人数割合と、前記設備機器の稼動必要性が大きいほど大きな値をとる乗率とを乗ずることにより求められる第２の在室人数割合と、に基づいて、前記設備機器の間欠運転における運転時間を求めることを特徴とするビル管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載のビル管理システムにおいて、
前記運転時間は、前記設備機器の間欠運転制御時間に前記第２の在室人数割合を乗ずることにより求めることを特徴とするビル管理システム。
【請求項３】
請求項１または２のビル管理システムにおいて、
前記ビル管理システムは、前記設備機器の制御に関する情報を入出力可能な表示装置を有し、前記乗率は、前記表示装置から入力することを特徴とするビル管理システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のビル管理システムにおいて、
前記乗率は、日毎、月毎、季節毎の少なくとも１つ以上に応じて設定されることを特徴とするビル管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転制御装置および運転制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の省エネが求められるようになり、建物内で稼動する電気・空調・熱源等の設備を総合的に制御し、省エネを図る高性能のビル管理システムへのニーズが高まってきている。例えば、稼動設備の「入」出力「切」出力を一定の時間で交互に行うことにより、省エネルギーを図る間欠運転制御がある。
【０００３】
この間欠運転制御は、自動制御の一つであり、ビル管理システムの画面上から「入」時間および「切」時間を入力することにより、設備に対して設定された時間に「入」出力し、その後「切」出力する。以降、ビル管理システムからの停止指令が出力されるまで「入」および「切」出力を繰り返し出力する。
【０００４】
従来の技術として、特開2002-39578号公報がある（特許文献１）。この公報には、「建物内の在室または不在を認識する在／不在切換手段と、建物内に設置される湿気／塵埃検出手段と、前記在／不在切換手段で認識された不在信号により換気ファンを小風量または間欠運転すると共に、前記湿気／塵埃検出手段からの信号に基づいて換気ファンを一時的に停止するように制御する制御装置とを備える。」と記載されている。
【０００５】
また、特開平9-001170号公報（特許文献２）には、「上記目的を果たす節電型浄化槽は、施設を利用中の利用者数に係るデ−タを検知する利用度検知手段と、その利用度検知手段で検知されたデ−タに基づいた空気量を送風装置から送出させる制御手段とを備えた構成になっている。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2002-39578号公報
【特許文献２】特開平9-001170号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の間欠運転制御は、間欠時間を予め設定された時間（一定時間）で「入」および「切」を出力する。そのため季節、在室人数、曜日等の居室環境に関係なく常に一定時間で設備機器へ「入」「切」制御出力しているため、環境条件以上の不要な出力を行っている場合がある。
【０００８】
また、特許文献２では、曜日に応じて施設の利用率が異なることを考慮し、利用率が５０％であれば稼働率５０％に制御することが記載されており、利用率を稼働率として用いて制御されるものである。しかしながら、利用率を稼働率にそのまま適用した場合には、施設の環境（例えば施設の温度変化や）を反映していないため、施設環境に応じた快適性および省エネルギー効果の高い間欠運転が困難である。
【０００９】
そこで、本発明では、施設の環境に合わせた設備機器運転を行う運転制御装置および運転制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明では、設備機器と、設備機器の制御を行う制御装置と、を有するビル管理システムにおいて、制御装置は、ビル管理システムは、設備機器が設けられているエリアにおける最大在室人数に対する実際の在室人数の割合である第１の在室人数割合と、設備機器の稼動必要性が大きいほど大きな値をとる乗率とを乗ずることにより求められる第２の在室人数割合と、に基づいて、設備機器の間欠運転における運転時間を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、施設の環境に合わせた設備機器運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】間欠時間算出の処理フローを示す。
【図３】日付および日毎乗率を示している。
【図４】第２の在室人数割合に基づいた１時間の運転時間における「入」および「切」時間の算出の仕方を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明のシステム構成図である。
【００１５】
本システムは、ビル管理システム１２、入退室管理システム１３、および居室１４を有している。
【００１６】
まず、ビル管理システム１２について説明する。
【００１７】
ビル管理システム１２は、サーバ１、データベース２、表示装置３、制御装置４から構成され、これらはLANネットワーク等を介して接続されている。
【００１８】
サーバ１は、制御装置４が収集した、居室１４に設けられた設備機器１５（空調機設備８および照明設備９等）の情報をデータベース２に格納する。また、表示装置３への表示データも作成する。さらに、後述する入退室管理システム１３に設けられている制御装置７やデータベース６に格納されている入退室履歴情報等に基づいて、居室内の在室人数を入手する。
【００１９】
表示装置３は、ビル管理システム１２のユーザーが使用するインタフェース装置であり、サーバ１からの設備機器の状態のデータを表示する。また、ユーザーからの制御設定情報を受け、サーバ１へ送信することもできる。
【００２０】
表示装置３から入力された制御設定に関する情報は、サーバ１を介してデータベース２に格納される。データベース２に格納された制御設定情報は、ネットワークを介して制御装置４へ送信される。
【００２１】
制御装置４は、データベース２に格納された制御設定情報に基づき設備機器１５へ「入」および「切」の制御出力を行っている。制御出力には、例えば、間欠運転制御（設備機器１５の連続運転指令があった場合、一定間隔（間欠時間）で「入」「切」出力を行う。間欠運転は、連続運転より省エネルギー化を図ることが可能である。
【００２２】
データベース２は、サーバ１を介し、制御装置４からの設備機器１５の履歴情報や表示装置３から入力された制御設定情報、ビル管理システムで監視・制御するための入出力点数情報が格納されている。
【００２３】
次に、入退室管理システム１３について説明する。
【００２４】
入退室管理システム１３は、サーバ５、データベース６、制御装置７から構成される。
【００２５】
サーバ５は、制御装置７が収集した居室１４に設けられた個人識別装置１０や電気錠１１の情報をデータベース６に格納する。制御装置７から出力される入室、退室履歴情報により居室内の在室人数を把握し、データベース６に保存している。なお、サーバ５は、居室内に入室する最大の人数を設定しデータベース２に保存する。最大の人数は、表示画面からユーザーが入力することも可能である。
【００２６】
データベース６には、設備機器１５の履歴情報、電気錠１１の制御情報、入退室管理システムに登録された個人識別情報と、カード操作履歴や警報履歴等の履歴情報等が格納されている。
【００２７】
制御装置７は、データベース６に登録されている個人識別情報(カード番号、通行権限情報等)と入退室履歴情報等を受け、入退室履歴情報等はLANネットワーク等を介してサーバ１へ出力される。また、個人識別装置（カードリーダー）１０と電気錠１１を制御しており、個人識別装置１０によって検出されたカード番号を照合し、該当のカード番号が通行権限を有するカード番号であれば、制御装置７が電気錠１１を解錠制御する。一方、通行権限が無いカード番号であれば、施錠保持することで入退室管理システムを実現している。この入退室管理システム１３で居室内への入退室を管理により、居室内の在室人数は把握可能である。
【００２８】
最後に、居室１４について説明する。
【００２９】
居室１４には、設備機器１５（空調機設備８および照明設備９等）、個人識別装置（カードリーダー）１０、電気錠１１が設置されている。設備機器１５は、ネットワークを介して制御装置４に接続され、個人識別装置（カードリーダー）１０、電気錠１１は、ネットワークを介して制御装置７に接続されている。
【００３０】
図２は、間欠時間算出の処理フローを示す。なお、以下の実施例では、設備機器１５が空調機設備８である場合を想定している。
【００３１】
まずビル管理システム１３において、居室１４に入室する最大の人数を設定する(Ｓ２００)。最大の人数は目安として決定される。
【００３２】
次に、設備機器の稼動必要性である乗率（ここでは日毎乗率）を設定する(Ｓ２０１)。
【００３３】
この乗率は、設備機器の稼動必要性、すなわち、設備機器１５が設置されている居室１４の温度変化の大小等を考慮した稼動必要性を表した数値であり、例えば０．５〜１．０の数値で設定される。日毎に乗率を設定する場合においては、休日であれば、人の出入りや、居室内に設置されている熱源（照明やパソコン機器等）が少ないので、居室１４の温度変化は小さいと考えられることから、設備機器の稼動必要製はあまり大きくないと考えられる。よって、乗率を小さめの数値（例えば０．５）に設定する。
【００３４】
一方、平日の場合には、休日と同じ人数であっても、人の出入りや居室内に設置されている熱源（照明やパソコン機器等）が休日よりも大きいため、居室１４の温度変化は休日と比較して大きいと考えられる。よって、乗率は休日の場合と比較して大きく設定する。
【００３５】
以上のような乗率を採用し、在室人数割合に乗率を乗じた第２の在室人数割合に基づいて間欠運転制御の計画を立案することで、居室１４内の環境も見越した間欠運転制御の計画が可能となる。乗率を導入せずに、在室人数割合のみに基づいて運転制御を行う間欠運転制御と比較して、快適性および省エネルギー効果に優れていると言える。
【００３６】
なお、乗率は日毎に設定する日毎乗率でもよいし、時間帯に応じて設定した時間毎乗率としてもよい。乗率は、データベース２に基本情報として保存されているが、表示装置３から設定可能とする。なお、乗率は数値を設定することも可能であるが、季節や月ごとに予め値を決めておき、季節を表示装置３などから入力することで設定するようにしてもよい。
【００３７】
図３は、日付および日毎乗率を示している。ここでは、乗率は０．５〜１．０で設定されており、平日は乗率を１．０とし、休日や設備機器１５の稼動必要性が少ない日付においては、平日と比較して乗数は小さい０．５や０．７に設定されている。
【００３８】
図２に戻り、Ｓ２０１の後、制御部４にて、間欠運転制御を実施する条件であるか判断する(Ｓ２０２)。具体的には、間欠運転制御は、空調機が連続運転中の場合に制御可能と判断する。
【００３９】
間欠運転制御が可能と判断したとき（Ｓ２０２のＹｅｓ）は、入退室管理システム１３のデータベース６において把握している現在の居室内人数を、ＬＡＮ経由で制御部４に入力する (Ｓ２０３)。なお、居室内人数は変化するので一定周期で入手する。
【００４０】
一方、間欠運転制御が不可能と判断したとき（Ｓ２０２のＮｏ）には、S202の判断を再度行う。
【００４１】
次に、Ｓ２０３にて居室内人数を収集した後、間欠時間を決めるため、制御部４において居室内の最大在室人数に対する第１の在室人数割合を算出する(Ｓ２０４)。
【００４２】
第１の在室人数割合（％）は、以下の式で表される。
第１の在室人数割合（％）＝(在室人数/最大在室人数)＊100
【００４３】
Ｓ２０４で求めた第１の在室人数割合に日毎乗数を掛け、第２の在室人数割合を算出する(Ｓ２０５)。
第２の在室人数割合（％）＝(在室人数/最大在室人数)＊100＊乗率
【００４４】
最後に、Ｓ２０５で算出した第２の在室人数割合によって、間欠運転時間における「入」および「切」時間を決定する（Ｓ２０６）。
間欠「入」運転時間（分）＝間欠運転制御時間×第２の在室人数割合÷１００
間欠「切」運転時間（分）＝間欠運転制御時間×（１００−第２の在室人数割合÷１００
【００４５】
図４は、第２の在室人数割合に基づいた１時間の運転時間における「入」および「切」時間の算出の仕方について示している。例えば、間欠運転時間が６０分間である場合には、間欠運転時間に第２の在室人数割合（％）を掛けることにより、間欠「入」運転時間を算出することが出来る。第２の在室人数割合が50％の時には、間欠「入」および「切」時間がそれぞれ30分になるように、間欠時間を設定する。なお、間欠「入」運転の時間および間欠「切」運転の時間は、絶対値でなくてもよく、所定時間内の割合を設定してもよい。
【００４６】
２０１２年１２月２日における間欠「入」運転時間の算出方法を、図２のフローを用いて説明する。
【００４７】
間欠運転制御期間である場合には（Ｓ２０２）、入退室管理システムによって在室人数が２５人であることを収集する（Ｓ２０３）。このとき、第１の在室人数割合は２５％である（Ｓ２０４）。さらに、第１の在室人数割合に、図３より設定されている日毎乗率である０．５を乗じ、第２の在室人数割合１２．５％を求める（Ｓ２０５）。求められた第２の在室人数割合に基づき、間欠運転時間を算出する（Ｓ２０６）。制御時間が６０分である場合には、間欠「入」運転時間（分）＝間欠運転制御時間（６０分）×在室人数割合（１２.５％）÷１００＝７．５分が求められる。一方、間欠「切」運転時間（分）＝ベース間欠運転時間（６０分）×（１００−在室人数割合（１２．５％））÷１００＝５２．５分が求められる。
【００４８】
一方、２０１２年１２月３日に最大在室人数１００人に対して在室人数が２５人である場合の間欠「入」運転時間は、日毎乗率が１．０であるので、第１の在室人数割合２５％に１．０を乗じ、第２の在室人数割合２５％が求められる。よって、制御時間が６０分の場合には、「入」運転時間（分）＝間欠運転制御時間（６０分）×在室人数割合（２５％）÷１００＝１５分が求められる。一方、間欠「切」運転時間（分）＝ベース間欠運転時間（６０分）×（１００−在室人数割合（２５％））÷１００＝４５分が求められる。
【００４９】
このように求められた間欠「入」運転時間および間欠「切」運転時間に基づいて、間欠運転を行う。運転制御に際しては、予め設定している間欠運転計画を利用して、求めた間欠「入」運転時間および間欠「切」運転時間を満たすように間欠運転を行う。
【００５０】
以上のように、本実施例では、日毎等の乗率を用いて間欠運転計画を作成することで、居室環境に応じた適切な間欠運転を行うことができる。温度によって運転制御を行う空調機設備は、設定温度を満たすように稼動し続ける場合があるのに対し、本実施例の間欠運転は居室内の環境に応じた間欠運転を行うので、より確実に空調機設備の稼働時間を減らすことができ、省エネルギーに寄与することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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