(57)【要約】【課題】より簡単に導入することができる需要予測装置、需要予測方法及びコンピュータプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の需要予測装置は、通信部と、熱需要取得部と、気象情報取得部と、気象予報取得部と、需要予測部とを持つ。通信部は、予測対象の設備の熱需要量を取得する熱需要量算出装置と直接接続される。熱需要取得部は、熱需要量算出装置から設備の熱需要量を示す熱需要情報を取得する。気象情報取得部は、自装置近傍の気象を示す気象情報を取得する。気象予報取得部は、気象情報の予報を示す気象予報情報を取得する。需要予測部は、気象情報と熱需要情報と気象予報情報とに基づいて、設備の熱需要量の予測値を取得する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測対象の設備の熱需要量を取得する熱需要量算出装置と直接接続される通信部と、
前記熱需要量算出装置から前記設備の熱需要量を示す熱需要情報を取得する熱需要取得部と、
自装置近傍の気象を示す気象情報を取得する気象情報取得部と、
気象情報の予報を示す気象予報情報を取得する気象予報取得部と、
前記気象情報と前記熱需要情報と前記気象予報情報とに基づいて、前記設備の熱需要量の予測値を取得する需要予測部と、
を備える、需要予測装置。
【請求項２】
所定期間内に取得された複数の前記熱需要情報のうち、最大の熱需要量を示す熱需要情報を特定する最大値特定部をさらに備え、
前記需要予測部は、前記気象情報と前記気象予報情報と前記特定された熱需要情報とに基づいて、前記設備の熱需要量の予測値を算出する、請求項１に記載の需要予測装置。
【請求項３】
前記気象情報及び特定された前記熱需要情報に基づいて、前記気象情報及び特定された前記熱需要情報の相関を示す相関関数を決定する関数決定部をさらに備え、
前記需要予測部は、前記相関関数に対して前記気象予報情報を入力することで、前記設備の熱需要量の予測値を取得する、請求項２に記載の需要予測装置。
【請求項４】
前記予測値が所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、前記予測値が所定の条件を満たすと判定した場合、外部の端末装置に警報を通知する通知部と、を更に備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の需要予測装置。
【請求項５】
前記設備は、植物の栽培ハウスであり、
前記熱需要情報は、前記栽培ハウス内の温度を調節する空調負荷である、請求項１から４のいずれか一項に記載の需要予測装置。
【請求項６】
前記栽培ハウスは、しいたけが栽培されるハウスである、請求項５に記載の需要予測装置。
【請求項７】
需要予測装置が、予測対象の設備の熱需要量を取得する熱需要量算出装置と直接接続される通信ステップと、
需要予測装置が、前記熱需要量算出装置から前記設備の熱需要量を示す熱需要情報を取得する熱需要取得ステップと、
需要予測装置が、自装置近傍の気象を示す気象情報を取得する気象情報取得ステップと、
需要予測装置が、気象情報の予報を示す気象予報情報を取得する気象予報取得ステップと、
需要予測装置が、前記気象情報と前記熱需要情報と前記気象予報情報とに基づいて、前記設備の熱需要量の予測値を取得する需要予測ステップと、
を有する、需要予測装置が実行する需要予測方法。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の需要予測装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、需要予測装置、需要予測方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
施設管理者は、熱需要量の需要予測装置等のエネルギーマネジメントシステム（ＥＭＳ：Energy Management System）を施設に導入する場合、計測機器から収集される情報を監視する監視装置の設置、ＥＭＳコントローラの設置及び計測機器と監視装置とを接続するケーブルの敷設等のインフラ整備を行う必要がある。しかし、ＥＭＳの導入計画は、施設における物理的な制約又は投資対効果が不十分等の理由で滞る場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８５９８１号公報
【特許文献２】特開２００１−１５７３８１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】白川  正広、他２名、“エネルギーマネジメントシステム（ＥＭＳ）の現状と展望”、富士電機技報  第８６巻第３号p.160-p.165、[online]、２０１３年９月３０日発行、[平成３０年２月２日検索]、インターネット<URL: http://www.fujielectric.co.jp/about/company/gihou_2013/pdf/86-03/FEJ-86-03-0000-2013a.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、より簡単に導入することができる需要予測装置、需要予測方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の需要予測装置は、通信部と、熱需要取得部と、気象情報取得部と、気象予報取得部と、需要予測部とを持つ。通信部は、予測対象の設備の熱需要量を取得する熱需要量算出装置と直接接続される。熱需要取得部は、前記熱需要量算出装置から前記設備の熱需要量を示す熱需要情報を取得する。気象情報取得部は、自装置近傍の気象を示す気象情報を取得する。気象予報取得部は、気象情報の予報を示す気象予報情報を取得する。需要予測部は、前記気象情報と前記熱需要情報と前記気象予報情報とに基づいて、前記設備の熱需要量の予測値を取得する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の需要予測システム１の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施形態の栽培ハウス１００の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図３】実施形態のヒートポンプ２００の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図４】実施形態の需要予測装置３００の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図５】実施形態の端末装置４００の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図６】実施形態の熱需要量テーブルの一例を示す図。
【図７】実施形態の最大熱需要量テーブルの具体例を示す図。
【図８】実施形態の需要予測装置３００の最大熱需要情報の特定の処理の流れを示すフローチャート。
【図９】実施形態の需要予測装置３００の需要予測の処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の需要予測装置、需要予測方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、実施形態の需要予測システム１の一例を示すシステム構成図である。需要予測システム１は、栽培ハウス１００の熱需要量を予測するシステムである。需要予測システム１は、複数の栽培ハウス１００、ヒートポンプ２００、需要予測装置３００及び端末装置４００を備える。栽培ハウス１００とヒートポンプ２００との間には、搬送路１０及び搬送路１１が設置される。搬送路１０には、圧力計１２、流量計１３及び温度計１４が設置される。搬送路１１には温度計１５が設置される。ヒートポンプ２００に内蔵又は接続された熱需要量算出装置２０５と需要予測装置３００とは、専用線２０で直接接続される。需要予測装置３００と端末装置４００とは、ネットワーク３０で接続される。熱需要量とは、例えば、栽培ハウス１００の空調負荷である。
【００１０】
搬送路１０は、ヒートポンプ２００から各栽培ハウス１００に流体を搬送する。搬送路１１は、各栽培ハウス１００からヒートポンプ２００に流体を搬送する。流体は、例えば水等の冷媒である。ヒートポンプ２００は、搬送路１０を介して、冷媒を栽培ハウス１００に搬送する。冷媒は、栽培ハウス１００内の熱と熱交換される。熱交換された冷媒は、搬送路１１を介してヒートポンプ２００に搬送される。以下、本実施形態では冷媒は水であるとして説明する。
【００１１】
圧力計１２は、搬送路１０内の圧力を圧力情報として計測する。圧力計１２は、搬送路１０の末端に設置される。流量計１３は、搬送路１０を流れる水の流量を流量情報として計測する。流量計１３は、搬送路１０の主配管部に設置される。搬送路１０の主配管部は、ヒートポンプ２００から栽培ハウス１００毎の配管に分岐される分岐点までの配管である。温度計１４は、搬送路１０を流れる水の温度を温度情報として計測する。温度計１４は、搬送路１０の主配管部に設置される。温度計１５は、搬送路１１を流れる水の温度を温度情報として計測する。温度計１５は、搬送路１１の主配管部に設置される。搬送路１１の主配管部は、ヒートポンプ２００から栽培ハウス１００毎の配管に分岐される分岐点までの配管である。
【００１２】
専用線２０は、例えば、制御用ケーブル又は絶縁電線等を使用した信号配線回路である。信号配線回路には、例えば、アナログ信号用のケーブルが用いられてもよい。専用線２０は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と需要予測装置３００とが、直接接続されていればどのような回線であってもよい。
【００１３】
直接接続とは、例えば、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と需要予測装置３００とが、一対一で接続されている接続形態である。直接接続は、制御用ケーブル又は絶縁電線等を使用した信号配線回路で相互に接続される形態に限定されない。直接接続では、例えば、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と需要予測装置３００とは、リピータを介して接続されてもよい。直接接続では、需要予測装置３００又はヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５がＵＳＢ等の接続コネクタを備える場合、接続コネクタを介してヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と需要予測装置３００とが接続されてもよい。直接接続では、接続コネクタを介してヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と需要予測装置３００とが接続される場合、ハブ等を介して接続されてもよい。直接接続は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）等の無線通信方式で構成されてもよい。
【００１４】
ネットワーク３０は、例えばインターネット等のネットワークである。ネットワーク３０は、需要予測装置３００と端末装置４００とが、接続されていればどのようなネットワークであってもよい。ネットワーク３０は、例えば、３Ｇ又はＬＴＥ（Long Term Evolution）（登録商標）等の通信方式で構成されてもよい。
【００１５】
栽培ハウス１００は、野菜、草又は花等の植物が栽培される施設である。栽培ハウス１００は、ヒートポンプ２００から搬送された冷媒等を熱源とする空調設備によって、一定の温度に保たれる。栽培ハウス１００で栽培される植物は、例えば、しいたけである。
【００１６】
ヒートポンプ２００は、水を冷却し、冷却された水を栽培ハウス１００に搬送する設備である。ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５は、搬送された水の量と水の温度とに基づいて、栽培ハウス１００の熱需要量を算出する。ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５は、算出された熱需要量を需要予測装置３００に送信する。
【００１７】
需要予測装置３００は、栽培ハウス１００の熱需要量の予測値を算出する。需要予測装置３００は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５から受信した熱需要量と気象予報情報とに基づいて、栽培ハウス１００の熱需要量の予測値を算出する。気象予報情報は、将来の気象情報の予報を示す情報である。気象情報は、例えば、気温、湿度、気圧、風速、降水量又は降水確率等であってもよい。本実施形態では、気象予報情報として気温が用いられるが、気温に限定されない。需要予測装置３００は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と直接接続される。
【００１８】
端末装置４００は、需要予測装置３００によって算出された予測値を受信する。端末装置４００は、需要予測装置３００によって発報された警報発報指示等の情報を受信する。
【００１９】
図２は、実施形態の栽培ハウス１００の構成の一例を示す機能ブロック図である。栽培ハウス１００は、温度計１０１、バルブ１０２及び温度制御装置１０３を備える。温度計１０１は、栽培ハウス１００内の温度を温度情報として計測する。バルブ１０２は、開いたり閉じたりすることで栽培ハウス１００内で熱交換される水の流入を制御する。バルブ１０２が閉じると、栽培ハウス１００へ流入する水は停止する。バルブ１０２が開くと、栽培ハウス１００へ水が流入する。栽培ハウス１００内の温度は、バルブ１０２の制御に応じて、一定範囲に保たれる。
【００２０】
温度制御装置１０３は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサやメモリや補助記憶装置などを備え、温度制御プログラムを実行することによって温度取得部１０４及びバルブ制御部１０５を備える装置として機能する。なお、温度取得部１０４及びバルブ制御部１０５の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。温度制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。温度制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００２１】
温度取得部１０４は、温度計１０１から温度情報を取得する。温度取得部１０４は、取得した温度情報をバルブ制御部１０５に出力する。バルブ制御部１０５は、温度情報に含まれる温度に応じて、バルブの開閉を制御する。例えば、バルブ制御部１０５は、温度が所定の閾値よりも高い場合、バルブ１０２を開く制御を行う。例えば、バルブ制御部１０５は、温度が所定の閾値よりも高くない場合、バルブ１０２を閉じる制御を行う。所定の閾値は、栽培ハウス１００の構築時等に予め与えられていてもよく、栽培ハウス１００毎に異なっていてもよい。
【００２２】
図３は、実施形態のヒートポンプ２００の構成の一例を示す機能ブロック図である。ヒートポンプ２００は、通信部２０１及び熱需要量算出装置２０５を備える。
【００２３】
通信部２０１は、ネットワークインタフェースである。通信部２０１は専用線２０を介して、需要予測装置３００と通信する。通信部２０１は、例えば、制御用ケーブル又は絶縁電線等を使用した信号配線回路であってもよい。通信部２０１は、需要予測装置３００と直接接続される通信方式であればどのような方式であってもよい。
【００２４】
熱需要量算出装置２０５は、ヒートポンプ２００に内蔵又はヒートポンプ２００に接続された装置である。熱需要量算出装置２０５は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ及びＲＡＭを備えた情報処理装置により実行される。熱需要量算出装置２０５は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。熱需要量算出装置２０５は、熱需要量算出プログラムを実行することによって、圧力取得部２０６、圧力制御部２０７、流量取得部２０８、温度取得部２０９及び熱需要算出部２１０として機能する。
【００２５】
圧力取得部２０６は、圧力計１２から圧力情報を取得する。圧力取得部２０６は、取得した圧力情報を圧力制御部２０７に出力する。圧力制御部２０７は、圧力情報に含まれる圧力が所定の範囲に収まるように制御する。具体的には、圧力制御部２０７は、圧力情報に含まれる圧力に応じて、搬送路１０内を搬送される水の流量を制御する。例えば、圧力制御部２０７は、圧力が所定の範囲よりも高い場合、流量を減少させる制御を行う。例えば、圧力制御部２０７は、圧力が所定の範囲よりも高くない場合、流量を増加させる制御を行う。所定の範囲は、予め与えられていてもよい。
【００２６】
流量取得部２０８は、流量計１３から流量情報を取得する。流量取得部２０８は、取得した流量情報を熱需要算出部２１０に出力する。温度取得部２０９は、温度計１４及び温度計１５から温度情報を取得する。温度取得部２０９は、取得した温度情報を熱需要算出部２１０に出力する。
【００２７】
熱需要算出部２１０は、流量情報と温度情報とに基づいて、栽培ハウス１００全体の熱需要量Ｑ（ｔ）を算出する。栽培ハウス１００全体の熱需要量は、数式（１）で表される。数式（１）の、ｑｉ（ｔ）は、栽培ハウス１００毎の熱需要量を表す。数式（１）の変数ｔは、時刻を表す。すなわち、熱需要量Ｑ（ｔ）は、時刻ｔにおける、栽培ハウス１００全体の熱需要量を表す。時刻ｔは、例えば、熱需要量算出装置２０５に内蔵される時計から取得されてもよい。変数ｉは、栽培ハウス１００の識別番号を表す。熱需要算出部２１０は、算出した栽培ハウス１００全体の熱需要量Ｑ（ｔ）を、需要予測装置３００に送信する。なお、数式（１）は、各栽培ハウス１００全体の熱需要量Ｑ（ｔ）が、栽培ハウス１００毎の熱需要量の総和で表されることを概念的に示した式である。したがって、熱需要算出部２１０は、栽培ハウス１００毎に熱需要量を算出するわけではなく、栽培ハウス１００全体の熱需要量Ｑ（ｔ）を直接的に算出する。
【００２８】
【数１】
2019143849.tif 000003
【００２９】
図４は、実施形態の需要予測装置３００の構成の一例を示す機能ブロック図である。需要予測装置３００は、パーソナルコンピュータ又はサーバ等の情報処理装置である。需要予測装置３００は、バスで接続されたＣＰＵ等のプロセッサやメモリや補助記憶装置などを備え、需要予測プログラムを実行することによって第１通信部３０１、第２通信部３０２、入力部３０３、表示部３０４、温度計３０５、熱需要記憶部３０６、最大熱需要記憶部３０７及び制御部３０８を備える装置として機能する。なお、制御部３０８の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。需要予測プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。
【００３０】
第１通信部３０１は、ネットワークインタフェースである。第１通信部３０１は専用線２０を介して、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と通信する。第１通信部３０１は、例えば、制御用ケーブル又は絶縁電線等を使用した信号配線回路であってもよい。第１通信部３０１は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と直接接続される方式であればどのような方式であってもよい。
【００３１】
第２通信部３０２は、ネットワークインタフェースである。第２通信部３０２はネットワーク３０を介して、端末装置４００と通信する。第２通信部３０２は、例えばＬＡＮ、３Ｇ又はＬＴＥ等の通信方式で通信してもよい。
【００３２】
入力部３０３は、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置を用いて構成される。入力部３０３は、入力装置を需要予測装置３００に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、入力部３０３は、入力装置において入力された入力信号から入力データ（例えば、制御部３０８に対する指示を示す指示情報）を生成し、需要予測装置３００に入力する。
【００３３】
表示部３０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の出力装置である。表示部３０４は、出力装置を需要予測装置３００に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部３０４は、映像データから映像信号を生成し自身に接続されている映像出力装置に映像信号を出力する。
【００３４】
温度計３０５は、需要予測装置３００の近傍に設置される。温度計３０５は、需要予測装置３００近傍に設置されることで、栽培ハウス１００周辺の気温を温度情報として計測する。
【００３５】
熱需要記憶部３０６は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。熱需要記憶部３０６は、熱需要量テーブルを記憶する。熱需要量テーブルは、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５から受信した熱需要情報を記憶する。
【００３６】
最大熱需要記憶部３０７は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。最大熱需要記憶部３０７は、最大熱需要量テーブルを記憶する。最大熱需要量テーブルは、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５から受信した熱需要情報のうち、所定期間内で最も大きな熱需要量を含む熱需要情報を記憶する。所定期間内とは、例えば、日毎であってもよいし、週毎であってもよい。所定期間が日毎である場合は、最大熱需要記憶部３０７は、１日の中で最も大きな熱需要量を含む熱需要情報を最大熱需要量テーブルに記憶する。
【００３７】
制御部３０８は、需要予測装置３００の各部の動作を制御する。制御部３０８は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ及びＲＡＭを備えた装置により実行される。制御部３０８は、需要予測プログラムを実行することによって、温度取得部３０９、熱需要取得部３１０、最大値特定部３１１、関数決定部３１２、気象予報取得部３１３、需要予測部３１４、判定部３１５及び通知部３１６として機能する。
【００３８】
温度取得部３０９は、温度計３０５から温度情報を取得する。温度取得部３０９は、取得した温度情報を熱需要取得部３１０に出力する。熱需要取得部３１０は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５から熱需要量を熱需要情報として取得する。熱需要取得部３１０は、取得した熱需要情報と取得した温度情報とを対応付けて、熱需要記憶部３０６に記録する。温度取得部３０９は、気象情報取得部の一態様である。気象情報取得部は、自装置近傍の気象情報を取得する。
【００３９】
最大値特定部３１１は、所定のタイミングで、熱需要記憶部３０６に記録された所定期間内の熱需要情報のうち、熱需要情報に含まれる熱需要量が最大となる熱需要情報を特定する。最大値特定部３１１は、特定した熱需要情報に含まれる熱需要量と熱需要情報に対応付けられた温度とを最大熱需要記憶部３０７に記録する。所定のタイミングとは、例えば、予め指定された時刻であってもよいし、予め指定された周期であってもよい。所定期間内とは、例えば、最大値特定部３１１が、前回、熱需要量が最大となる熱需要情報を特定したタイミングから、次に熱需要量が最大となる熱需要情報を特定するタイミングまでである。以下、必要に応じて熱需要量が最大となる熱需要情報を最大熱需要情報という。
【００４０】
関数決定部３１２は、最大熱需要記憶部３０７に記録された最新７日分の過去の熱需要情報を取得する。関数決定部３１２は、最大熱需要記憶部３０７に記録された最新７日分の過去の熱需要情報に含まれる熱需要量と熱需要情報に対応づけられた温度とに基づいて、相関関数ｆを決定する。相関関数ｆは、熱需要量と温度との関連性を示す関数である。相関関数ｆは、以下の数式（２）で表される。変数ＱＲｍａｘは、各日の熱需要量の最大値を表す。変数ｄは、熱需要量の最大値における時刻を表す。Ｔｏｍａｘは、外気温を表す。したがって、Ｔｏｍａｘ（ｄ）は、時刻ｄにおける、外気温を表す。
【００４１】
【数２】
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【００４２】
関数決定部３１２は、例えば、回帰分析等の分析手法を用いて、相関関数ｆを決定する。関数決定部３１２は、相関関数ｆを決定するに当たり、公知の手法であればどのような手法が用いられてもよい。本実施形態では、関数決定部３１２は、最新７日分の過去の熱需要量及び温度に基づいて、相関関数ｆを決定するが、最新７日分に限定されない。例えば、関数決定部３１２は、１ヶ月分の過去の熱需要量及び温度に基づいて、相関関数ｆを決定してもよい。
【００４３】
気象予報取得部３１３は、ネットワーク３０を介して、気象予報情報を取得する。気象予報取得部３１３は、取得した気象予報情報に含まれる気温を需要予測部３１４に出力する。気象予報情報には、7日分の気象予報情報が含まれる。なお、気象予報情報は、7日分に限定されない。気象予報情報は、1ヶ月分の気象予報情報を取得してもよい。気象予報取得部３１３は、例えば、気象情報を取得を目的とした公知のＡＰＩ（Application Programming Interface）を実行することで気象予報情報を取得する。
【００４４】
需要予測部３１４は、気象予報情報に含まれる気温と相関関数ｆとに基づいて、当日以降７日分の最大熱需要量の予測値を日毎に算出する。具体的には、需要予測部３１４は、相関関数ｆの引数として、気象予報情報に含まれる気温を入力することで、最大熱需要量の予測値を日毎に算出する。本実施形態では、需要予測部３１４は、当日以降７日分の最大熱需要量の予測値を日毎に算出するが、７日分に限定されない。例えば、需要予測部３１４は、１ヶ月分の最大熱需要量の予測値を算出してもよい。需要予測部３１４は、算出した最大熱需要量の予測値を、判定部３１５及び通知部３１６に出力する。需要予測部３１４は、気象予報情報に含まれる気温と相関関数ｆとに基づいて、予測値を記憶したテーブルから、予測値を取得するように構成されてもよい。
【００４５】
判定部３１５は、最大熱需要量の予測値が、ヒートポンプ２００の熱供給能力の値を上回るか否かを判定する。具体的には、判定部３１５は、最大熱需要量の予測値とヒートポンプ２００の熱供給能力の値とを比較する。
【００４６】
判定部３１５は、最大熱需要量の予測値がヒートポンプ２００の熱供給能力の値よりも大きい場合、最大熱需要量の予測値が、ヒートポンプ２００の熱供給能力を上回ると判定する。判定部３１５は、最大熱需要量の予測値が、ヒートポンプ２００の熱供給能力を上回ると判定した場合、通知部３１６に警報発報指示を出力する。警報発報指示は、端末装置４００に対して、最大熱需要量の予測値が、ヒートポンプ２００の熱供給能力を上回る旨を送信する指示である。
【００４７】
判定部３１５は、最大熱需要量の予測値がヒートポンプ２００の熱供給能力の値以下である場合、最大熱需要量の予測値が、ヒートポンプ２００の供給能力を上回らないと判定する。判定部３１５は、最大熱需要量の予測値が、ヒートポンプ２００の供給能力を上回らないと判定した場合、警報発報指示を出力しない。
【００４８】
通知部３１６は、端末装置４００に対して所定の情報又は所定の指示を送信する。所定の情報は、例えば、需要予測部３１４から受け付けた最大熱需要量の予測値であってもよい。所定の指示は、例えば、判定部３１５から受け付けた警報発報指示である。通知部３１６は、例えば、ＳＭＳ（Short Message Service）メール等の電子メールで所定の情報又は所定の指示を送信してもよい。
【００４９】
警報発報指示は、例えば、複数の栽培ハウス１００のうち、1つ以上の栽培ハウス１００の設定温度の変更を推奨する警報であってもよい。警報発報指示は、栽培ハウス１００でしいたけ等の植物が栽培されている場合、早期に収穫することを推奨する警報であってもよいし、他の栽培ハウス１００に移動させることを推奨する警報であってもよい。
【００５０】
図５は、実施形態の端末装置４００の構成の一例を示す機能ブロック図である。端末装置４００は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン又はタブレットコンピュータ等の情報処理装置である。端末装置４００は、バスで接続されたＣＰＵ等のプロセッサやメモリや補助記憶装置などを備え、制御プログラムを実行することによって通信部４０１、入力部４０２、表示部４０３、警報部４０４、及び制御部４０５を備える装置として機能する。なお、制御プログラムは端末装置４００にインストールされた専用のアプリケーションであってもよいし、Ｗｅｂブラウザなどの汎用のアプリケーションであってもよい。
【００５１】
通信部４０１は、ネットワークインタフェースである。通信部４０１はネットワーク３０を介して、需要予測装置３００と通信する。通信部４０１は、例えばＬＡＮ、３Ｇ又はＬＴＥ等の通信方式で通信してもよい。
【００５２】
入力部４０２は、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置を用いて構成される。入力部４０２は、入力装置を端末装置４００に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、入力部４０２は、入力装置において入力された入力信号から入力データ（例えば、制御部４０５に対する指示を示す指示情報）を生成し、端末装置４００に入力する。
【００５３】
表示部４０３は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の出力装置である。表示部４０３は、出力装置を端末装置４００に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部４０３は、映像データから映像信号を生成し自身に接続されている映像出力装置に映像信号を出力する。
【００５４】
警報部４０４は、ＬＥＤランプ等の発光機器又はスピーカー等の装置から構成される。警報部４０４は、需要予測装置３００から受信した通知に基づいて、警報を発報する。例えば、警報部４０４は、需要予測装置３００から警報発報指示を受け付けた場合、警告音を発報してもよいし、ＬＥＤランプ等の発光機器が発光してもよい。警報発報指示は、例えば、ＳＭＳ等の電子メールと合わせて受信される。
【００５５】
制御部４０５は、端末装置４００の各部の動作を制御する。制御部４０５は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ及びＲＡＭを備えた装置により実行される。制御部４０５は、制御プログラムを実行することによって、データ取得部４０６、画面生成部４０７及び動作制御部４０８として機能する。なお、制御プログラムは端末装置４００にインストールされた専用のアプリケーションであってもよいし、Ｗｅｂブラウザなどの汎用のアプリケーションであってもよい。
【００５６】
データ取得部４０６は、需要予測装置３００から、算出された最大熱需要量の予測値を取得する。データ取得部４０６は、需要予測装置３００から送信された最大熱需要量の予測値を取得してもよいし、入力部４０２を介して、ユーザから最大熱需要量の予測値の取得指示を受付けてもよい。データ取得部４０６は、取得指示を受け付けた場合、需要予測装置３００の需要予測部３１４から、最大熱需要量の予測値を取得する。データ取得部４０６は、取得した最大熱需要量の予測値を画面生成部４０７に出力する。
【００５７】
画面生成部４０７は、取得した最大熱需要量の予測値に基づいて、画面データを生成する。画面データは、ヒートポンプ２００の稼働状況の変化を表すグラフであってもよい。画面データは、栽培ハウス１００又はヒートポンプ２００を運用する際に、ユーザがヒートポンプ２００の稼働状態を確認するために使われる。画面生成部４０７は、生成した画面データを表示部４０３に表示させる。
【００５８】
動作制御部４０８は、ヒートポンプ２００に対して稼働に関する制御指示を送信する。動作制御部４０８は、入力部４０２を介して、ユーザから制御指示を受け付ける。動作制御部４０８は、受け付けた制御指示を需要予測装置３００に送信する。制御指示は、例えば、ヒートポンプ２００の出力を上昇又は下降させる指示であってもよいし、ヒートポンプ２００の動作をＯＮ又はＯＦＦにする指示であってもよい。
【００５９】
図６は、実施形態の熱需要量テーブルの一例を示す図である。熱需要量テーブルは、熱需要量レコードを有する。熱需要量レコードは、日時、熱需要量及び温度の各値を有する。日時は、熱需要量が取得された日時を表す。熱需要量は、日時における栽培ハウス１００の熱需要量の総量である。温度は、熱需要量が取得された日時における外気の温度を表す。
【００６０】
図６に示される例では、熱需要量テーブルの最上段の熱需要量レコードは、日時の値が“2017.12.10 13:00”、熱需要量の値が“１３４”、温度の値が“５”である。従って、熱需要量テーブルの最上段のレコードによると、需要予測装置３００が熱需要量を取得した日時は“2017.12.10 13:00”であり、取得された熱需要量は“１３４”であり、取得された日時における外気の温度は“５”であることがわかる。なお、図６に示される熱需要量テーブルは一具体例に過ぎない。そのため、図６とは異なる態様で熱需要量テーブルが構成されてもよい。例えば、熱需要量テーブルは、温度以外の気象情報を有してもよい。例えば、熱需要量テーブルは、湿度又は気圧等の値を有してもよい。
【００６１】
図７は、実施形態の最大熱需要量テーブルの具体例を示す図である。最大熱需要量テーブルは、最大熱需要量レコードを有する。最大熱需要量レコードは、日時、最大熱需要量及び温度の各値を有する。日時は、最大熱需要量となる熱需要量が取得された日時を表す。最大熱需要量は、所定期間内に取得された栽培ハウス１００の熱需要量の総量のうち、最大の値となる熱需要量である。温度は、最大熱需要量となる熱需要量が取得された日時における外気の温度を表す。
【００６２】
図７に示される例では、最大熱需要量テーブルの最上段の最大熱需要量レコードは、日時の値が“2017.12.10 13:00”、最大熱需要量の値が“１３４”、温度の値が“５”である。従って、最大熱需要量テーブルの最上段のレコードによると、所定期間内に需要予測装置３００が取得した熱需要量のうち最大の熱需要量を取得した日時は“2017.12.10 13:00”であり、取得された熱需要量は“１３４”であり、取得された日時における外気の温度は“５”であることがわかる。なお、図７に示される最大熱需要量テーブルは一具体例に過ぎない。そのため、図７とは異なる態様で最大熱需要量テーブルが構成されてもよい。例えば、最大熱需要量テーブルは、温度以外の気象情報を有してもよい。例えば、最大熱需要量テーブルは、湿度又は気圧等の値を有してもよい。
【００６３】
図８は、実施形態の需要予測装置３００の最大熱需要情報の特定の処理の流れを示すフローチャートである。温度取得部３０９は、温度計３０５から温度情報を取得する（ステップＳ１０１）。熱需要取得部３１０は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５から熱需要量を熱需要情報として取得する（ステップＳ１０２）。熱需要取得部３１０は、取得した熱需要情報と取得した温度情報とを対応付けて、熱需要記憶部３０６に記録する（ステップＳ１０３）。最大値特定部３１１は、最大熱需要情報を特定する時刻であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。最大熱需要情報を特定する時刻ではない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、最大値特定部３１１は、ステップＳ１０１へ遷移する。
【００６４】
最大熱需要情報を特定する時刻である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、最大値特定部３１１は、熱需要記憶部３０６に記録された所定期間内の熱需要情報のうち、熱需要情報の値が最大となる熱需要情報を特定する（ステップＳ１０５）。最大値特定部３１１は、特定した最大熱需要情報に含まれる熱需要量と最大熱需要情報に対応付けられた温度とを最大熱需要記憶部３０７に記録する（ステップＳ１０６）。
【００６５】
図９は、実施形態の需要予測装置３００の需要予測の処理の流れを示すフローチャートである。関数決定部３１２は、最大熱需要記憶部３０７に記録された熱需要情報を取得する（ステップＳ２０１）。関数決定部３１２は、取得した熱需要情報に含まれる熱需要量と熱需要情報に対応付けられた温度とに基づいて、相関関数を決定する（ステップＳ２０２）。気象予報取得部３１３は、ネットワーク３０を介して気象予報情報を取得する（ステップＳ２０３）。需要予測部３１４は、気象予報情報に含まれる気温と相関関数とに基づいて、所定期間内の最大熱需要量の予測値を算出する（ステップＳ２０４）。
【００６６】
通知部３１６は、算出された最大熱需要量の予測値を端末装置４００に送信する（ステップＳ２０５）。判定部３１５は、最大熱需要量の予測値が、閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。閾値は、ヒートポンプ２００の熱供給能力を数値化した値である。最大熱需要量の予測値が、閾値より大きい場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、通知部３１６は、警報発報指示を端末装置４００に送信する（ステップＳ２０７）。最大熱需要量の予測値が、閾値より大きくない場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、処理を終了する。
【００６７】
このように構成された需要予測装置３００では、第１通信部３０１がヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と直接接続されることで、通信可能に接続される。このため、施設の管理者は、コントローラ等の需要予測装置３００の設置又は計測信号ケーブルの敷設等のインフラ整備が必要なくなる。したがって、導入対象の施設における物理的な制約に関する問題が解消される。さらに、施設の管理者は、インフラ整備コストが抑制されることで、投資対効果が得やすくなる。したがって、施設の管理者はより簡単に需要予測システム１を導入することが可能になる。また、需要予測装置３００は、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と直接接続されることで、通信品質の高くない地域であっても、安定して栽培ハウス１００の熱需要量を取得し、熱需要の予測が可能になる。例えば、栽培ハウス１００は、山間部に構築される場合があり、通信品質が高くない地域もある。このような地域の栽培ハウス１００であっても、熱需要量を安定して取得することで高い精度で熱需要の予測が可能になる。
【００６８】
（実施形態の変形例）
上記の実施形態では、ヒートポンプ２００は、栽培ハウス１００を冷却する場合について説明したが、栽培ハウス１００を暖房するように構成されてもよい。この場合、ヒートポンプ２００から栽培ハウス１００に、搬送路１０では、冷媒の代わりに熱媒が搬送される。
【００６９】
需要予測装置３００は、ヒートポンプ２００の内部に内蔵されてもよい。このように構成されることで、需要予測装置３００が雨や風等の気候の影響を受けることなく稼働することができ、需要予測装置３００が故障又は障害が生じる可能性を減少させることができる。
【００７０】
上記各実施形態では、温度取得部３０９、熱需要取得部３１０、最大値特定部３１１、関数決定部３１２、気象予報取得部３１３、需要予測部３１４、判定部３１５及び通知部３１６はソフトウェア機能部であるものとしたが、ＬＳＩ等のハードウェア機能部であってもよい。
【００７１】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ヒートポンプ２００の熱需要量算出装置２０５と直接接続された第１通信部３０１を持つことにより、より簡単に需要予測システム１を導入することができる。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７３】
１…需要予測システム、１０…搬送路、１１…搬送路、１２…圧力計、１３…流量計、１４…温度計、１５…温度計、２０…専用線、３０…ネットワーク、１００…栽培ハウス、１０１…温度計、１０２…バルブ、１０３…温度制御装置、１０４…温度取得部、１０５…バルブ制御部、２００…ヒートポンプ、２０１…通信部、２０５…熱需要量算出装置、２０６…圧力取得部、２０７…圧力制御部、２０８…流量取得部、２０９…温度取得部、２１０…熱需要算出部、３００…需要予測装置、３０１…第１通信部、３０２…第２通信部、３０３…入力部、３０４…表示部、３０５…温度計、３０６…熱需要記憶部、３０７…最大熱需要記憶部、３０８…制御部、３０９…温度取得部、３１０…熱需要取得部、３１１…最大値特定部、３１２…関数決定部、３１３…気象予報取得部、３１４…需要予測部、３１５…判定部、３１６…通知部、４００…端末装置、４０１…通信部、４０２…入力部、４０３…表示部、４０４…警報部、４０５…制御部、４０６…データ取得部、４０７…画面生成部、４０８…動作制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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