(57)【要約】【課題】設備の波形特徴として、該設備の経時変化に対応させた波形特徴を生成可能とする。            【解決手段】使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する波形特徴取得部と、前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する経時変化導出部とを備える。【選択図】図１
2018088052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する波形特徴取得部と、
前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する経時変化導出部と、
を備えた、ことを特徴とする管理装置。
【請求項２】
前記波形特徴取得部は、前記設備の正常動作時の波形特徴を取得し、
前記経時変化導出部は、前記設備の正常動作時の経時変化を反映した波形特徴を導出する、ことを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記経時変化導出部は、前記設備の波形特徴に基づき、所定の使用年月の前記設備の前記波形特徴を推定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記複数の設備の波形特徴を、前記設備が設置される環境情報と前記設備の使用年月に関連付けて仕分する波形特徴分析部をさらに備えた、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項５】
評価対象となる設備の波形特徴を取得し、
前記経時変化導出部で導出された前記設備の使用年月に対応した波形特徴を用いて、前記評価対象となる前記設備の状態を検知する状態検知部をさらに備えた、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項６】
前記設備の波形特徴は、前記設備に流れる電流の波形特徴である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項７】
前記設備が設置される１つ又は複数の店舗の店舗情報を取得する手段をさらに備え、
前記波形特徴取得部は、１つ又は複数の店舗から使用年月の異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得し、
前記経時変化導出部は、前記店舗情報に基づき、店舗のタイプ別に、所定の設置環境における前記設備の前記波形特徴の経時変化を求める、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項８】
前記店舗において前記設備に電源を供給する分電盤に接続された電流センサ又はスマートメータからの電流情報を、通信部を介して、受信し、設備毎の電流情報を波形分離する波形分離部と、
波形分離された前記設備の前記電流波形から波形特徴を算出する波形特徴算出部を備えた、ことを特徴とする請求項７に記載の管理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の管理装置と、店舗とを備え、
前記店舗が、
前記設備の波形特徴を算出する波形特徴算出部と、
前記設備が設置される環境情報を検知する環境情報検知部と、
前記波形特徴と前記環境情報を前記管理装置に送信する通信部と、
を備えた、ことを特徴とする設備管理システム。
【請求項１０】
コンピュータにより設備を管理するにあたり、
使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得するとともに、  前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する、ことを特徴とする管理方法。
【請求項１１】
前記設備の正常動作時の波形特徴を取得し、
前記設備の正常動作時の経時変化を反映した波形特徴を導出する、ことを特徴とする請求項１０記載の管理方法。
【請求項１２】
コンピュータにより設備を管理するにあたり、
使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する処理と、
前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備を管理する管理装置と方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場や店舗等に配置される電気設備（「設備」という）の突発的な故障の発生を回避するために、例えば定期的な保守が行われる。定期的な保守において、保全期間は、保守対象の設備の使用形態や設置環境等にも依存している。このため、適切な保全期間の設定は難しい。例えば定期保守の間隔が短いと保守コストの増大となり、定期保守の間隔が長いと、安全性の点で問題が生じる。
【０００３】
そこで、設備の状態をセンサ（電流センサ、電力計、温度センサ、圧力センサ、光センサ、振動センサ等）等を介して管理装置でモニタすることで、設備の異常等を推定し保守の必要性を判断する手法がとられる。
【０００４】
この場合、管理装置は、設備の正常動作時の状態をセンサ等でセンシングした情報を予め取得して記憶装置に記憶保持しておく。そして、管理装置は、設備からセンシング情報を取得し、記憶装置に記憶されている正常動作時の情報と比較し、今回センシングした情報が、正常動作時の情報から外れている場合に、設備に異常が発生したものと判定（推定）する。
【０００５】
設備の状態のセンシング結果に基づき異常を検知する場合、例えば設備の経時変化等により、異常の判定基準となる、正常動作時のセンシング情報も変化する。例えば、空調設備では、使用期間の経過とともに、コンプレッサ用モータやファンモータ等回転機の軸受け等の摩擦係数の増大により、電流が増大し、また消費電力が増える。
【０００６】
なお、正常動作時の情報と比較することで異常を検知する関連技術として、例えば特許文献１には、モータが正常状態にあるときの標準電流波形を予め確認しておき、これと比較することで異常波形を知ること、および、モータの正常状態の電流波形を用いることで、モータ特性に基づく高い精度の不良及び故障の検出が可能となることが開示されている。
【０００７】
機器の状態のセンシング結果の特徴量に基づき、機器状態を検出する関連技術として、特許文献２には、機器が設置されている環境の物理量を計測する計測手段（物理量：機器に供給される電流、機器が接続された電力線の給電口を流れる電流、機器が使用する水道流量、ガス流量、機器が設置されている環境の照度、温度等）と、前記計測手段が計測した計測値の特徴量を計算する特徴量計算手段と、予め前記機器ごとの前記特徴量とこれに対応する機器状態とを辞書データとして記憶する記憶手段と、前記特徴量計算手段が計算した特徴量を検索キーとして前記辞書データに記憶された特徴量を検索し、検索結果として特定した該特徴量に対応する機器状態に基づいて機器状態を検出する機器状態検出手段とを有する機器状態検出装置が開示されている。
【０００８】
また、１つのセンサを用いて複数の電気機器の個々の状態を判別する関連技術として、例えば非特許文献１には、分電盤に取り付けた１つの電流センサを用いて基幹線に流れている電流波形（例えば１周期毎の瞬時波形）を取得し、各機器固有の電流波形情報を備えた波形データベースに照らして、波形解析することにより、機器ごとの消費電力を推定し、機器の動作状態を判別することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１６００２４号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／１２５６５９号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】河本滋、戸泉貴裕、實吉永典、“１つのセンサーで複数機器の消費電力や利用状況を見える化する電力指紋分析技術”、ＮＥＣ技報／Ｖｏｌ．６８  Ｎｏ．２／ＩＣＴが拓くスマートエネルギーソリューション特集
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
設備からセンシングした状態情報に基づき異常を検知する場合、例えば設備の運用時間の経過に伴う経時変化等により、異常の判定基準となる、正常動作時のセンシング情報が変化する。
【００１２】
設備の異常検知用の閾値として適切な値を設定しないと、異常動作の発生を適切に検知することは困難である。
【００１３】
したがって、異常の判定基準となる正常動作時のセンシング情報を経年（経時）変化に対応させて変化させ、設備の異常検知用の閾値も該設備の使用年数に応じて変化させる必要がある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その目的は、設備の波形特徴として、該設備の経時変化に対応させた波形特徴を提供可能とする管理装置、方法、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する波形特徴取得部と、前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する経時変化導出部と、を備えた管理装置が提供される。
【００１６】
本発明によれば、使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得し、前記複数の設備の波形特徴と環境情報に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する管理方法が提供される。
【００１７】
本発明によれば、使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴をそれぞれ取得する処理と、
前記複数の設備の波形特徴と環境情報に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【００１８】
本発明によれば、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み出し可能な記録媒体（例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ））等の半導体ストレージ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等のｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｍｅｄｉｕｍが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、設備の波形特徴として、該設備の経時変化に対応させた波形特徴を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成の一例を例示する図である。
【図２】設備の経時変化を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による経時変化の算出を説明する図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は電流特徴量の経時変化、劣化状態と電流特徴量の関係を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における補間を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を例示する図である。
【図７】実施例の構成例を説明する図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は記憶装置の内容の一部を例示する図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は実施例を説明する図である。
【図１０】実施例態における補間を説明する図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を説明する図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について説明する。本発明の一形態によれば、使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する手段（工程、処理）と、取得した前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する手段（工程、処理）と、を備えた管理装置（方法、プログラム）が提供される。本発明の一形態において、複数の設備は、例えば、機種が同一又は同等とされる。前記複数の設備の環境情報を取得する手段（工程、処理）をさらに具備し、前記複数の設備の波形特徴と環境情報に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出するようにしてもよい。
【００２２】
本発明の一形態によれば、上記した構成により、経時変化を反映させた正常状態の波形特徴を取得し、波形特徴の経時変化の時系列モデルを提供可能としている。なお、経時変化は、年単位の設備の状態の変化（経年変化）、月単位、日単位、時間単位の設備の状態の変化を含むものとする。以下の実施形態では、「設備」は、電子・電気機器、電気装置、電気設備を含む。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
本発明の例示的な第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の例示的な第１の実施形態の管理装置１００の構成を説明する図である。図１を参照すると、管理装置１００は、環境情報取得部１０１と、波形特徴取得部１０２と、波形特徴分析部１０３と、経時変化導出部１０４と、出力部１０５と、記憶装置１０６を備えている。
【００２４】
環境情報取得部１０１は、機種が同一又は同等であり、且つ、使用年月が互いに異なる複数の設備２０の環境情報を取得する。環境情報取得部１０１は、設備２０が設置される環境情報（例えば温度や湿度情報、照度情報等）を、設備２０に接続された不図示のセンサ（例えば温度センサ、照度センサ等）から取得するようにしてもよいし、設備２０を管理する装置（不図示）から環境情報を取得するようにしてもよい。設備２０の環境情報は、設備が設置される場所の温度のほか、設備２０の使用年月（総運用時間等であってもよい）等を含むようにしてもよい。この場合、環境情報取得部１０１は、設備２０の運用、保守等を管理する管理システムのデータベース等から設備２０の使用年月（総運用時間等）を取得するようにしてもよい。あるいは、設備２０の使用年月（総運用時間等）の情報は、人手によって入力するようにしてもよい。環境情報取得部１０１は取得した環境情報を設備２０に対応させて記憶装置１０６に記憶する。
【００２５】
波形特徴取得部１０２は、機種が同一又は同等であり、且つ、使用年月が互いに異なる複数の設備２０に接続される不図示のセンサ（電流センサ、あるいは振動センサ、音響センサ等）から設備の稼働状態を表す信号波形を取得し、該波形の特徴を取得してもよい。あるいは、設備２０を管理する装置（不図示）側で算出した波形特徴を受信するようにしてもよい。
【００２６】
波形特徴としては、例えば、設備２０の稼働状態を表す信号の時間領域での波形形状（波形ピーク値、平均値、実効値（root mean square）、波高値等）であってもよく、時間領域からフーリエ変換等を用いて周波数領域に変換し、周波数スペクトル成分の振幅の２乗加算等から導出される値（例えば偶数次高調波成分の２乗加算の平方根あるいは、奇数次高調波成分の２乗加算の平方根、あるいはＴＨＤ(Total Harmonic Distortion：全高調波歪)等）を求めてもよい。波形特徴取得部１０２は取得した設備の波形特徴を設備２０に対応させて記憶装置１０６に記憶する。なお、波形特徴取得部１０２で取得される波形特徴は、数値（例えばスカラー値やベクトル等）のほか、波形パタンや、該波形パタンの形状を規定する情報セット（例えば代表点の座標（基準点に対する時間、振幅の２次元座標）や、勾配、ピーク、平均値、波高値等の組み合わせ）等を用いてもよい。あるいは、波形特徴（数値又は波形パタン）をクラス分けし、当該波形特徴が属するクラス（クラス番号等）を新たな波形特徴として用いてもよい。
【００２７】
波形特徴分析部１０３は、機種が同一又は同等であり、且つ、使用年月が互いに異なる複数の設備２０の波形特徴を、環境情報に関連付けた情報を作成し、記憶装置１０６に格納する。例えば、使用年月が第１の値Ｗ１、温度が第１の値Ｙ１の第１の設備２０の波形特徴、使用年月が第２の値Ｗ２、温度が第２の値Ｙ２の第２の設備２０の波形特徴等に類別して記憶するようにしてもよい。その際、使用年月が第１の期間にあり、温度が第１の範囲にある設備の波形特徴、使用年月が第２の期間にあり、温度が第２の範囲にある設備の波形特徴というように、使用年月、環境情報に所定の幅を設けて波形特徴等に類別するようにしてもよいことは勿論である。
【００２８】
経時変化導出部１０４は、波形特徴分析部１０３で仕分けされた波形特徴に基づき、設備の経時変化を反映させた波形特徴（時間推移モデル）を導出する。
【００２９】
図２は、設備の経時変化のモデルを説明する図である。設備は、使用年月にしたがって正常から劣化が進行し、定期保守を行うことで劣化が改善するが、再び劣化が進行する。なお、定期保守を実施しないと、その時点の劣化速度あるいはそれ以上の速度で劣化が進み、要対処（故障）となる。定期保守で劣化状態を改善して経過年数が１０年や１５年を超えると、劣化が進み寿命となる。
【００３０】
図３は、経時変化導出部１０４で算出された波形特徴量の経時変化を説明する図である。横軸は経過年数、縦軸は波形特徴である。黒丸は波形特徴を取得した設備の使用年月、白丸○は経時変化導出部１０４が、内挿等の補間等で算出した波形特徴を表している。なお、特に制限されないが、図３において、波形特徴としては、例えば電流波形の特徴量などとする。
【００３１】
図４（Ａ）は、設備の電流情報と経時変化の関係を説明する図である。横軸は経時変化、縦軸は設備の電流情報（の一部や加工値）である。電流情報は故障となるまで一定の割合で変化（単調増加）している。電流情報の一部は、電流情報の時系列データの一部の時間区間に対応させることができる。また電流情報の加工値として、前述した特流量が挙げられる。
【００３２】
図４（Ｂ）は、設備の電流情報と劣化状態との関係を説明する図である。横軸は電流情報（の一部や加工値）、縦軸は設備の劣化状態（図４（Ａ）の縦軸に対応）である。劣化状態は、設備の電流値の増大に比例して「正常」から「対処推奨」、「要対処」まで変化している。図４（Ｂ）横軸の電流情報（の一部や加工値）のａ、ｂは、図４（Ａ）のａ、ｂにそれぞれ対応している。電流情報と経時変化、劣化状態との間に、図４（Ａ）、（Ｂ）のような関係が認められる。このため、劣化状態を判断するための指標として、電流情報（波形特徴等）を用いて、設備の状態を推定してもよいことがわかる。
【００３３】
図４（Ｂ）において、劣化状態は、設備がエアコン等の場合、冷房時の消費電力１ｋＷ（Kilowatt）あたりの冷房能力である冷房ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）＝冷房能力（ｋＷ）÷冷房消費電力（ｋＷ）に基づき、劣化状態＝１−冷房ＣＯＰとしてもよい。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）は、単に説明の簡単のため、電流情報と経時変化、劣化状態の関係を直線で示している。
【００３４】
経時変化導出部１０４は、使用年数（使用年月）が互いに異なる複数の設備から取得した電流波形特徴に基づき、設備２０の経時変化を反映させた電流波形特徴を導出する。経時変化導出部１０４は、設備２０の経時変化を反映させた電流波形特徴から、当該設備２０の所望の使用年数（使用年月）に対応した波形特徴を導出（又は推定）することができる。経時変化導出部１０４は、異常判定の閾値となる波形特徴を、随時、経時変化を反映させた波形特徴となるように校正した上で、設備の状態を判定するモジュール（後述される図６の状態検知部１０７）に提供する機能を果たしている。これは、以下に第２の実施形態として説明される。第２の実施形態では、経時変化導出部１０４で導出された経時変化を反映させた波形特徴の時系列データから、評価対象の設備の使用年数（使用年月）に対応する波形特徴を求め、これを閾値とし、当該評価対象の設備から取得された波形特徴と比較することで、該評価対象の設備が正常であるか、異常であるかを判定することを可能としている。
【００３５】
図５は、経時変化導出部１０４による波形特徴の推定処理を説明する図である。図５において、Ｘ軸は環境情報の第１のパラメータであり、Ｚ軸は波形特徴量であり、Ｙ軸（不図示）を環境情報の第２のパラメータとする（図５には、値y1、y2が示されている）。
【００３６】
白丸○（x, y）の波形特徴量Zを、環境情報取得部１０１、波形特徴取得部１０２で取得した、白丸○（x, y）を囲む近傍の４点（x1，y1）、（x1，y2）、（x2，y1）、（x2，y2）のそれぞれの波形特徴量Zの値z1、z2、z3、z4から、例えば双一次補間（Bilinear interpolation）を用いて算出（補間）するようにしてもよい。すなわち、２変数X、Yに関して線形な関数：
Z ＝ AXY + BX + CY + D            ・・・(1)
に対して、(x1,y1,z1)、(x1,y2,z2)、(x2,y1,z3)、(x2,y2,z4)を代入して、４元連立方程式を解くことで、係数A、B、C、Dを求める。そして、式（１）に白丸○（x，y）の値を代入し、波形特徴量Zを求めるようにしてもよい。
【００３７】
あるいは、経時変化導出部１０４は、(x1,y1,z1), (x1,y2,z2), (x2,y1,z3), (x2,y2,z4)、(x3,y1,z4), (x3,y2,z5), ・・・・等を用いて、最小二乗法等によるカーブフィッティングを行うことで、２変数の多項式：
Z = f(X, Y) = AX ＋ BY ＋ C                     ・・・(2A)
あるいは、
Z = f(X, Y) =AX2 ＋ BY2＋ CXY + DX +EY +F    ・・・(2B)
等の係数A〜C、又はA〜Fを求め、白丸○（ｘ, ｙ）の波形特徴量Zを補間するようにしてもよい。
【００３８】
なお、図５は説明の簡単のため、波形特徴量Ｚが２変数ｘ、ｙ（２種のパラメータ）の関数ｆとしてモデル化する例を説明したが、波形特徴量Ｚがｎ個（ｎ＞２）の変数（ｎ種のパラメータ）の関数ｆとしてモデル化した場合にも、同様にして、補間することが可能である。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の例示的な第２の実施形態の構成を例示する図である。図６を参照すると、第２の実施形態では、管理装置１００Ａは、図１の第１の実施形態の管理装置１００の構成に、さらに、状態検知部１０７を備えている。状態検知部１０７は、環境情報取得部１０１と波形特徴取得部１０２で取得されたモニタ対象の設備２０の環境情報と波形特徴を取得する。
【００４０】
状態検知部１０７は、経時変化導出部１０４で取得され記憶装置１０６に記憶された、環境情報に対応した波形特徴の経時変化情報の中から、評価対象の設備２０の使用年月や温度等の環境情報に対応した波形特徴を読み出し、評価対象の設備２０の状態判定用の閾値として用いる。該使用年月や温度等の環境情報に対応した波形特徴が記憶装置１０６に格納されていない場合には、記憶装置１０６に記憶されている波形特徴に対して、状態検知部１０７は、図５を参照して説明した内挿やあるいは外挿等の補間を用いて、該使用年月や温度等の環境情報に対応した波形特徴を取得するようにしてもよい。
【００４１】
状態検知部１０７は、記憶装置１０６から読み出した波形特徴、又は、内挿や外挿等の補間を用いて取得した波形特徴を閾値とし、評価対象の設備２０から取得された波形特徴と比較することで、評価対象の設備２０が、使用年月に対応した正常状態であるか否かを判定する。環境情報に対応した波形特徴の経時変化情報の中から今回読み出した波形特徴（閾値）、又は、内挿や外挿等の補間を用いて取得した波形特徴（閾値）は、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）の閾値ａに対応する。状態検知部１０７は、判定結果（例えば正常であるか、異常であるか）を出力部１０５に送信する。
【００４２】
出力部１０５は、例えば不図示の表示装置に判定結果を出力する。あるいは、出力部１０５は、不図示の通信手段、ネットワークを介して不図示の端末等に、判定結果を出力する。なお、状態検知部１０７は、管理装置１００Ａの内部に配置される構成に制限されるものでなく、外部に配置する構成としてもよい。あるいは、評価対象の設備２０から取得された波形特徴、及び評価対象の設備２０が配置される環境情報を取得する手段を、状態検知部１０７とともに、管理装置１００Ａの外部に配置する構成としてもよい。状態検知部１０７を管理装置１００Ａの外部に配置する場合、状態検知部１０７は、管理装置１００（図１）と通信接続し、管理装置１００の記憶装置１０６から読み出した波形特徴、又は、内挿や外挿等の補間を用いて取得した波形特徴を閾値とする構成としてもよい。
【００４３】
＜実施例＞
図７は、図１を参照して説明した第１の実施形態を、コンビニエンスストアやスーパ等の店舗２００Ａ〜２００Ｃの設備２０に適用した例を説明する図である。なお、図７では、簡単のため、店舗２００Ａ〜２００Ｃが示されているが、店舗の数は３店舗に制限されるものでないことは勿論である。図７において、管理装置１００Ｂは、図１の管理装置１００の構成にさらに店舗・設備分析部１０８と、店舗情報、及び、店舗に設置された設備の情報を記憶する記憶装置１０９を備えている。管理装置１００Ｂは、各店舗２００Ａ〜２００Ｃとインターネット等の広域ネットワークを介して接続するクラウドサーバに実装するようにしてもよい。あるいは、コンビニエンスストアやスーパ等を管理する管理本部や支部等に実装するようにしてもよい。
【００４４】
店舗２００Ａ〜２００Ｃの各店舗は、設備２０と、環境情報検出部２０１、波形特徴算出部２０２、通信部２０３を備えている。
【００４５】
特に制限されないが、設備２０は、コンビニエンスストアやスーパ等や空調設備や冷蔵・冷凍設備等、耐用年数が比較的長く長期にわたって使用されるものであってよい（図２に示したように定期保守等が行われ、長期に使用される設備）。これは、管理装置１００Ｂは、設備２０の正常、異常の判定に用いられる閾値として、経時変化（経年変化）を反映した波形特徴を提供するものであり、頻繁に交換されるか、又は短寿命の機器等は、経時変化（経年変化）を反映した波形特徴の提供の対象から外れる場合があるためである。
【００４６】
環境情報検出部２０１は、設備２０が設置される環境情報を検知し、通信部２０３を介して管理装置１００Ｂに送信する。波形特徴算出部２０２は、設備２０の信号の波形を取得して演算処理することで波形特徴を抽出し、通信部２０３を介して管理装置１００Ｂに送信する。
【００４７】
波形特徴算出部２０２は、例えば設備２０に流れる電流波形の特徴量として、設備２０の稼働状態を表す電流の時間領域での波形形状（波形ピーク値、平均値、実効値（root mean square）、波高値等）を求めるようにしてもよい。あるいは、波形特徴算出部２０２は、例えば設備２０に流れる電流波形を、フーリエ変換（高速フーリエ変換又は離散フーリエ変換、あるいは、短時間高速フーリエ変換又は短時間離散フーリエ変換）等を用いて時間領域から周波数領域に変換し、周波数スペクトル成分の振幅の２乗加算等から導出される値（例えば偶数次高調波成分の２乗加算の平方根あるいは、偶数次高調波成分の２乗加算の平方根、あるいはＴＨＤ(Total Harmonic Distortion)等）を電流波形の特徴量として求めるようにしてもよい。
【００４８】
記憶装置１０９に記憶される店舗情報は、例えば図８（Ａ）に示すように、店舗ＩＤ、店舗面積、駐車場台数、立地（駅前、商店街、学校への通学路、国道、市道等の街道沿い等）、売上、競合等の情報項目を含む。記憶装置１０９に記憶される設備情報は、例えば店舗２００Ａから２００Ｃに設置される設備２０の機種情報、諸元、使用年数を含む。店舗情報、及び設備情報は、広域にチェーン展開するコンビニエンスストアやスーパ等を管理する管理本部や支社等から記憶装置１０９に記憶するようにしてもよい。あるいは、店舗２００Ａ〜２００Ｃから個別に店舗情報、設備情報を取得して記憶するようにしてもよい。
【００４９】
店舗・設備分析部１０８は、通信部１１０を介して店舗２００Ａ〜２００Ｃから受信した店舗名（店舗ＩＤ）等を基に、記憶装置１０９を参照して、当該店舗ＩＤに対応する店舗情報を取得し、店舗のタイプを判別するようにしてもよい。店舗のタイプは、例えば店舗面積によっていくつかのクラスに分類され（例えば、50m２ 未満、50〜100m２ 、100〜150m２、150m２以上等の４つのクラスに区分）、さらに、駐車場台数（例えば、駐車場なし、駐車台数１〜３、４〜１０、１０以上の４つのクラスに区分してもよい）、立地（例えば、商店街、駅前、学校への通学路、国道、市道等街道沿い等のクラスに区分してもよい）、売上、競合（例えば競合店なし、有の場合の近さを３０ｍ未満、３０〜１００ｍ、１００〜２００ｍ、２００ｍ以上等４つのクラスに区分してもよい）に基づき、さらに枝分かれして分類される。
【００５０】
また、店舗・設備分析部１０８は、通信部１１０が店舗２００Ａ〜２００Ｃから取得した設備２０の設備名(ＩＤ)等から、記憶装置１０９を参照して、当該設備２０の機種、使用年数を取得する。
【００５１】
波形特徴取得部１０２は、店舗２００Ａ〜２００Ｃの通信部２０３から送信され通信部１１０で受信した波形特徴を、記憶装置１０６に記憶する。波形特徴取得部１０２は、店舗名（店舗ＩＤ）、設備名（設備ＩＤ）に関連させて波形特徴を記憶するようにしてもよい。また、波形特徴取得部１０２は、店舗２００Ａ〜２００Ｃから送信された設備２０の波形特徴に対して必要に応じて演算処理を施してもよい。例えば、複数の設備２０が同一機種であっても、品番等によって、設備２０の波形に差異（ゲインやオフセット）が存在する場合、波形特徴取得部１０２は、店舗２００Ａ〜２００Ｃから送信された設備２０の波形特徴を調整し、基準となる年次に合わせ込んだ上で記憶装置１０６に記憶するようにしてもよい。例えば同一機種であっても、製造年次が若い（使用年月が短い）設備２０の消費電流が、製造年次が古い（使用年月が長い）設備２０の消費電流に対して改善されている場合、波形特徴取得部１０２は、設備の使用年月情報等に基づき、該消費電流の改善率を考慮した補正処理等を、店舗からの波形特徴に施すようにしてもよい。この補正処理は、店舗２００Ａ〜２００Ｃの設備２０の諸元や使用年月（年齢）を取得可能な場合には、波形特徴取得部１０２で行うようにしてもよい。あるいは、波形特徴の該補正処理は、波形特徴分析部１０３で行うようにしてもよい。
【００５２】
波形特徴分析部１０３は、店舗・設備分析部１０８で分析された店舗タイプ、設備の使用年数、環境情報取得部１０１で取得された環境情報（特に制限されないが、例えば温度情報等）を受け、店舗タイプに対応させて、波形特徴を分類する。例えば図８（Ｂ）に示すように、店舗タイプ、機種、波形特徴、波形サンプリング時刻、環境情報（例えば、最高温度等）、経過年数（使用年数）等の情報が記憶装置１０６に記憶される。なお、波形特徴は１つではなく、サンプリング時刻毎に波形特徴を複数個時系列で記憶するようにしてもよい。図８（Ｂ）の例では、波形特徴として商用交流電源１周期分の電流波形に関するＴＨＤ（％）を表している。ＴＨＤは基本周波数である交流電源周波数の高調波成分の振幅の２乗を加算した値の平方根を、基本周波数成分の振幅で除算した値であり、IEC(International Electrotechnical Commission)61000-3-12では、以下の式のように、４０次までの高調波成分から算出される。I１は電源電流の基本周波数の振幅値、Iｎはｎ次高調波成分の振幅値である。
【００５３】
2018088052.tif 000003
【００５４】
経時変化導出部１０４は、例えば、図９（Ａ）示すように、店舗タイプ毎に、年次別に、波形特徴量から、その経時変化を算出するようにしてもよい。その際、経時変化導出部１０４は、図９（Ｂ）に示すように、１年、３年、５年の波形特徴量に基づき、例えば最小２乗法等による直線又は多項式近似等の補間を行うことで、２年、４年経過時の波形特徴量を求めるようにしてもよい。
【００５５】
図１０は、図７の経時変化導出部１０４の演算を説明する図である。図１０は、経過年数が３年の設備について、図５の第１のパラメータを店舗面積とし、図５の第２のパラメータを最高温度とし、波形特徴を電流特徴量とした場合の例を説明する図である。経時変化導出部１０４は、店舗面積＝８３ｍ２、室内の最高気温が２９℃（白丸○）における経過年数３年の設備の電流波形特徴量を推定している。白丸○の波形特徴量Ｚを、該白丸○を囲む４点を用いた双一次補間で算出してもよいし、あるいは最小２乗法を用いて直線近似や多項式近似で求めるようにしてもよい。経時変化導出部１０４は、設備の波形特徴が未知または不十分な正常動作状態に対しても、取得した情報に基づき、生成する。このため、設備の正常動作状態の経時変化を考慮し、異常動作の発生を正確に検知することを可能としている。
【００５６】
なお、変形例として、店舗２００Ａ〜２００Ｃの波形特徴算出部２０２の機能の一部又は全部を、管理装置１００Ｂの例えば波形特徴取得部１０２に実装し、管理装置１００Ｂの波形特徴取得部１０２が、店舗２００Ａ〜２００Ｃからそれぞれ送信された設備２０の波形を受信して各設備２０の波形特徴を算出し記憶装置１０６に記憶する構成としてもよい。この場合、店舗２００Ａ〜２００Ｃの波形特徴算出部２０２は、設備２０の波形を取得し通信部２０４を介して管理装置１００Ｂに送信する機能を備えるだけでもよい。あるいは、店舗２００Ａ〜２００Ｃにおいて、設備２０が、管理装置１００Ｂに送信する波形をセンシングする機能を具備している場合には、波形特徴算出部２０２の設置は必要とされない。
【００５７】
上記したように、第２の実施形態では、基本形態として、店舗２００Ａ〜２００Ｃに設置される設備２０から取得した波形に基づき、その波形特徴を店舗２００Ａ〜２００Ｃ側の波形特徴算出部２０２で算出し管理装置１００Ｂに送信している。あるいは、変形例として、個々の設備２０の波形を管理装置１００Ｂで取得して波形特徴を算出している。
【００５８】
さらなる変形例として、管理装置が、複数の店舗の各々について、一つの店舗に設置されている複数の設備の合成電流波形を当該店舗から取得し、管理装置側で、個々の設備ごとの電流波形に波形分離した上で、着目する設備の波形特徴を算出するようにしてもよい。これを、第３の実施形態として以下に説明する。
【００５９】
＜第３の実施形態＞
図１１は、本発明の第３の実施形態を説明する図である。図１１は、非特許文献１等に記載される機器分離技術を用いて、設備毎に電流波形を分離する例を説明する図である。図１１（Ａ）を参照すると、店舗２００において、通信装置２１はＨＥＭＳ（Home Energy Management System）／ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）／ＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）等のコントローラ（ゲートウェイ）で構成され、スマートメータ２５の検針データ（消費電力等）を例えばＢルートから取得する。通信装置２１がスマートメータ２５からＢルートで取得する検針データ（消費電力等）は、店舗２００全体の消費電力に関する情報を含む。あるいは、分電盤２２の少なくとも１つの分岐ブレーカ（不図示）また主幹ブレーカに電流センサ２３を備え、電流センサ２３から、通信装置２１に無線伝送等で電力、電流波形データを送信するようにしてもよい。電流センサ２３は、電流情報を通信装置２１に、例えばＷｉ−ＳＵＮ（Wireless Smart Utility Network）等により無線伝送するようにしてもよい。
【００６０】
管理装置１００において、波形特徴取得部１０２は、波形分離部１０２−１と波形特徴算出部１０２−２を備えている。なお、図１１（Ａ）において、図１に示した管理装置１００の環境情報取得部１０１と、経時変化導出部１０４と、出力部１０５は省略されている。通信部１１０は、店舗２００の通信装置２１と通信し、電流センサ２３又はスマートメータ２５で取得した電流情報（電流波形）を取得する。波形分離部１０２−１は、電流波形を波形分離し、設備２０−１〜２０−３に固有の電流波形に分離し、分離した電流波形を記憶装置１０６に記憶する。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の分電盤２２に設置され電流センサ２３で取得された電流波形を例示する図である。波形分離部１０２−１は、図１１（Ｂ）の電流波形データから、設備２０−１〜２０−３の各電流波形に分離する。図１１（Ｃ）〜図１１（Ｅ）は、設備２０−１〜２０−３の各々について設備毎に分離された電流波形を模式的に表している。波形特徴算出部１０２−２は、分離された設備２０−１〜２０−３の電流波形から、前記第１の実施形態と同様の手法を用いて波形特徴を算出する。
【００６１】
なお、図１１（Ａ）において、波形分離部１０２−１又は、波形分離部１０２−１と波形特徴算出部１０２−２を、ローカル側の店舗２００等に配置する構成とし、記憶装置１０６をクラウド側に配置する構成としてもよい。
【００６２】
＜第４の実施形態＞
図１、図６、図７を参照して説明した管理装置１００、１００Ａ、１００Ｂは、例えば図１２に示すように、コンピュータシステムに実装してもよい。図１２を参照すると、サーバコンピュータ等のコンピュータシステム１２０は、プロセッサ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ処理装置）１２１、半導体メモリ（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の少なくともいずれかを含む記憶装置１２２と、表示装置１２３と、通信インタフェース１２４を備えている。通信インタフェース１２４は、図１１（Ａ）の通信部１１０として機能する。図１等の出力部１０５は、例えば表示装置１２３に経時変化の推定結果を出力する。記憶装置１２２は、図１等の記憶装置１０６と同一の装置であってもよい。記憶装置１２２に図１等の管理装置１００の機能を実現するプログラムを記憶しておき、プロセッサ１２１が、該プログラムを読み出して実行することで、上記した実施形態の管理装置１００を実現するようにしてもよい。コンピュータシステム１２０は状態推定サービスをクラウドサービスとしてクライアントに提供するクラウドサーバとして実装するようにしてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、設備の稼働の状態を表す波形特徴として、設備に流れる電流波形の特徴量を例に説明したが、他の信号波形（振動センサ、音響センサ、温度センサ等）の少なくとも一つからの情報を用いてもよいことは勿論である。
【００６４】
また、上記実施形態では、空調設備や冷蔵・冷凍設備等比較的寿命の長い設備を例に説明したが、経時変化は、経時変化を含み、設備の寿命はより短期のものであってもよいことは勿論である。また実施形態の一具体例として、店舗内の設備を例に説明したが、実施形態の適用対象は店舗に制限されるものでなく、工場等の設備やオフィス内の電気機器、家電製品、家庭内の家電製品等に対しても同様に適用されることは勿論である。
【００６５】
なお、上記の特許文献１、２、非特許文献１の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【００６６】
上記した実施形態は例えば以下のように付記される（ただし、以下に制限されない）。
【００６７】
（付記１）
使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する波形特徴取得部と、前記複数の設備の波形特徴と前記環境情報に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する経時変化導出部と、を備えた、ことを特徴とする管理装置。
【００６８】
（付記２）
前記複数の設備は、機種が同等又は同一である、ことを特徴とする付記１記載の管理装置。
【００６９】
（付記３）
前記複数の設備が設置される環境情報を取得する環境情報取得部を備えた、ことを特徴とする付記１又は２記載の管理装置。
【００７０】
（付記４）
前記波形特徴取得部は、前記設備の正常動作時の波形特徴を取得し、
前記経時変化導出部は、前記設備の正常動作時の経時変化を反映した波形特徴を導出する、ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一に記載の管理装置。
【００７１】
（付記５）
前記経時変化導出部は、前記設備の環境情報と波形特徴に基づき、所定の使用年月、環境情報がそれぞれ所定の値の前記設備の前記波形特徴を推定する、ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか一に記載の管理装置。
【００７２】
（付記６）
前記複数の設備の波形特徴を、前記設備が設置される環境情報と前記設備の使用年月に関連付けて仕分する波形特徴分析部をさらに備えた、ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか一に記載の管理装置。
【００７３】
（付記７）
評価対象となる設備の波形特徴と環境情報を取得し、
前記経時変化導出部で導出された前記設備の使用年月と環境情報に対応した波形特徴を用いて、前記評価対象となる前記設備の状態を検知する状態検知部をさらに備えた、ことを特徴とする付記１乃至６のいずれか一に記載の管理装置。
【００７４】
（付記８）
前記設備の波形特徴は、前記設備に流れる電流の波形特徴である、ことを特徴とする付記１乃至７のいずれか一に記載の管理装置。
【００７５】
（付記９）
前記設備が設置される１つ又は複数の店舗の店舗情報および前記設備の環境情報を取得する手段をさらに備え、
前記波形特徴取得部は、１つ又は複数の店舗から使用年月の異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得し、
前記環境情報取得部は、１つ又は複数の店舗の店舗情報、前記設備の環境情報を取得し、
前記経時変化導出部は、前記店舗情報に基づき、店舗のタイプ別に、所定の設置環境における前記設備の前記波形特徴の経時変化を求める、ことを特徴とする付記１乃至８のいずれか一に記載の管理装置。
【００７６】
（付記１０）
前記店舗において前記設備に電源を供給する分電盤に接続された電流センサ又はスマートメータからの電流情報を、通信部を介して、受信し、設備毎の電流情報を波形分離する波形分離部と、
波形分離された前記設備の前記電流波形から波形特徴を算出する波形特徴算出部を備えた付記９に記載の管理装置。
【００７７】
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか一に記載の管理装置と、店舗とを備え、
前記店舗が、
前記設備の波形特徴を算出する波形特徴算出部と、
前記設備が設置される環境情報を検知する環境情報検知部と、
前記波形特徴と前記環境情報を前記管理装置に送信する通信部と、
を備えた、ことを特徴とする設備管理システム。
【００７８】
（付記１２）
コンピュータにより設備を管理するにあたり、
使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得し、
前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する、ことを特徴とする管理方法。
【００７９】
（付記１３）
前記複数の設備は、機種が同等又は同一である、ことを特徴とする付記１２記載の管理方法。
【００８０】
（付記１４）
前記複数の設備が設置される環境情報を取得する、ことを特徴とする付記１２又は１３記載の管理方法。
（付記１５）
前記設備の正常動作時の波形特徴を取得し、
前記設備の正常動作時の経時変化を反映した波形特徴を導出する、ことを特徴とする付記１２乃至１４のいずれか一に記載の管理方法。
【００８１】
（付記１６）
前記設備の環境情報と波形特徴に基づき、所定の使用年月、環境情報がそれぞれ所定の値の前記設備の前記波形特徴を推定する、ことを特徴とする付記１２乃至１５のいずれか一に記載の管理方法。
【００８２】
（付記１７）
前記複数の設備の波形特徴を、前記設備が設置される環境情報と前記設備の使用年月に関連付けて仕分する、ことを特徴とする付記１２乃至１６のいずれか一に記載の管理方法。
【００８３】
（付記１８）
評価対象となる設備の波形特徴と環境情報を取得し、
導出又は推定された前記設備の使用年月と環境情報に対応した波形特徴を用いて、前記評価対象となる前記設備の状態を検知する、ことを特徴とする付記１２乃至１７のいずれか一に記載の管理方法。
【００８４】
（付記１９）
前記設備の波形特徴は、前記設備に流れる電流の波形特徴である、ことを特徴とする付記１２乃至１８のいずれか一に記載の管理方法。
【００８５】
（付記２０）
コンピュータにより設備を管理するにあたり、
使用年月が互いに異なる複数の設備の稼働の状態を表す波形特徴を取得する処理と、
前記複数の設備の波形特徴に基づき、前記設備の経時変化を反映させた波形特徴を導出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【００８６】
（付記２１）
前記複数の設備は、機種が同等又は同一である、ことを特徴とする付記２０記載のプログラム。
【００８７】
（付記２２）
前記複数の設備が設置される環境情報を取得する、ことを特徴とする付記２０又は２１記載のプログラム。
【００８８】
（付記２３）
前記設備の正常動作時の波形特徴を取得し、
前記設備の正常動作時の経時変化を反映した波形特徴を導出する、ことを特徴とする付記２０乃至２２のいずれか一に記載のプログラム。
【００８９】
（付記２４）
前記設備の環境情報と波形特徴に基づき、所定の使用年月、環境情報がそれぞれ所定の値の前記設備の前記波形特徴を推定する、ことを特徴とする付記２０乃至２３のいずれか一に記載のプログラム。
【００９０】
（付記２５）
前記複数の設備の波形特徴を、前記設備が設置される環境情報と前記設備の使用年月に関連付けて仕分する、ことを特徴とする付記２０乃至２４のいずれか一に記載のプログラム。
【００９１】
（付記２６）
評価対象となる設備の波形特徴と環境情報を取得し、
導出又は推定された前記設備の使用年月と環境情報に対応した波形特徴を用いて、前記評価対象となる前記設備の状態を検知する、ことを特徴とする付記２０乃至２５のいずれか一に記載のプログラム。
【００９２】
（付記２７）
前記設備の波形特徴は、前記設備に流れる電流の波形特徴である、ことを特徴とする付記２０乃至２６のいずれか一に記載のプログラム。
【符号の説明】
【００９３】
２０、２０−１、２０−２、２０−３  設備
２１  通信装置（コントローラ、ゲートウェイ）
２２  分電盤
２３  電流センサ
２４  通信装置（ＢＥＭＳ／ＦＥＭＳコントローラ）
２５  スマートメータ
１００、１００Ａ、１００Ｂ  管理装置
１０１  環境情報取得部
１０２  波形特徴取得部
１０２−１  波形分離部
１０２−２  波形特徴算出部
１０３  波形特徴分析部
１０４  経時変化導出部
１０５  出力部
１０６、１０９  記憶装置
１０７  状態検知部
１０８  店舗・設備分析部
１１０  通信部
１２０  コンピュータシステム（装置）
１２１  プロセッサ
１２２  記憶装置
１２３  表示装置
１２４  通信インタフェース
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ  店舗
２０１  環境情報検知部
２０２  波形特徴算出部
２０３、２０４  通信部
【図１】
2018088052.tif 000004
【図２】
2018088052.tif 000005
【図３】
2018088052.tif 000006
【図４】
2018088052.tif 000007
【図５】
2018088052.tif 000008
【図６】
2018088052.tif 000009
【図７】
2018088052.tif 000010
【図８】
2018088052.tif 000011
【図９】
2018088052.tif 000012
【図１０】
2018088052.tif 000013
【図１１】
2018088052.tif 000014
【図１２】
2018088052.tif 000015