(57)【要約】      （修正有）【課題】電気機器における消費電力の計測データの更なる有効活用を図ることにより、需要家により有益な情報を提供する消費電力解析方法を提供する。【解決手段】消費電力解析方法の構成は、電気機器（工作機械）の単位時間ごとに記憶した消費電力の計測データを蓄積し、消費電力の計測データをクラスタリング処理することによって、少なくとも待機状態と稼動状態を含む複数のクラスに分類し、複数のクラスの境界を閾値として、電気機器の動作状態を時系列に沿って解析する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の単位時間ごとに記憶した消費電力の計測データを蓄積し、
前記消費電力の計測データをクラスタリング処理することによって、少なくとも待機状態と稼動状態を含む複数のクラスに分類し、
前記複数のクラスの境界を閾値として、前記電気機器の動作状態を時系列に沿って解析することを特徴とする消費電力解析方法。
【請求項２】
前記電気機器における消費電力を波形表示し、
前記波形表示において、前記電気機器の動作状態に応じて色分けして出力することを特徴とする請求項１に記載の消費電力解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器において消費された電力を用いてかかる電気機器の動作状態を解析する消費電力解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力によって動作する電気機器、例えば生産機器が設けられている工場等では、かかる生産機器において消費された電力（消費電力）の計測が行われている。例えば特許文献１では、第１の機能によって設備の消費電力を計測し、消費電力が下限閾値以下となった状態が監視時限を超えたと判定されたら、第２の機能によって下限アラームを発生している。そして、下限アラームの発生時には第３の機能によって設備への電源を遮断し、その後、第４の機能によって下限アラームを解除すると共に第３の機能を解除して設備の電源を再投入させている。特許文献１によれば、かかる構成により設備において非稼働時に消費される待機電力を削減することが可能であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５２００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
消費電力の計測データは、上記特許文献１のように節電や省エネを目的として活用されることが一般的である。しかしながら、需要家のニーズは多岐にわたってきており、また近年では節電や省エネに対する意識は更に高まっている。このため、それらのニーズに応えるべく、消費電力の計測データを更に有効活用できないかが検討されている。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、電気機器における消費電力の計測データの更なる有効活用を図ることにより、需要家により有益な情報を提供することが可能な消費電力解析方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる消費電力解析方法の代表的な構成は、電気機器の単位時間ごとに記憶した消費電力の計測データを蓄積し、消費電力の計測データをクラスタリング処理することによって、少なくとも待機状態と稼動状態を含む複数のクラスに分類し、複数のクラスの境界を閾値として、電気機器の動作状態を時系列に沿って解析することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、消費電力の計測データをクラスタリング処理することによって、複数のクラス、すなわち複数の動作状態に応じた消費電力の閾値が自動的に設定される。そして、この閾値に応じて、蓄積された消費電力の計測データを解析することにより、電気機器の動作状態を自動的に判断することができる。このように閾値の設定および電気機器の動作状態の判断を自動化できることにより、需要家は煩雑な処理を必要とすることなく電気機器の動作状態を容易に把握することが可能となる。したがって、需要家は、設備をより効率的に運用することができ、ひいてはコストの削減を図ることが可能となる。
【０００８】
上記電気機器における消費電力を波形表示し、波形表示において、電気機器の動作状態に応じて色分けして出力するとよい。かかる構成によれば、消費電力の波形表示を見るだけで、電気機器の動作状態を直感的に把握することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気機器における消費電力の計測データの更なる有効活用を図ることにより、需要家により有益な情報を提供することが可能な消費電力解析方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態にかかる消費電力解析方法を説明する図である。
【図２】本実施形態の消費電力解析方法における処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態にかかる消費電力解析方法を説明する図である。図１に示すように、本実施形態では、電気によって動作する電気機器として、工場等の設備に設置される生産機器である工作機械１００ａを例示している。ただし、これに限定するものではなく、他の電気機器における消費電力を解析する際にも当然にして本発明を適用可能である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の消費電力解析方法は、解析装置１１０および電流センサ１０２ａを用いて実現される。電気機器である工作機械１００ａは、それぞれ系統（商用電源）に接続され、かかる系統から電力が供給される。また工作機械１００ａには電流センサ１０２ａ（または電力量センサ）が接続されていて、電流センサ１０２ａにおいて工作機械１００ａに流れる電流が計測される。
【００１４】
なお、本実施形態では、電流センサ１０２ａによって計測された電流値を解析装置１１０に送信し、かかる電流値を参照して電気機器における単位時間ごとの消費電力を算出する構成を例示するが、これに限定するものではない。例えば、本実施形態の電流センサに替えて電力量センサを設け、かかる電力量センサによって計測された電力量を参照して電気機器における単位時間ごとの消費電力を算出する構成とすることも可能である。
【００１５】
電流センサ１０２ａにおいて計測された工作機械１００ａの電流値（以下、単に電流値と称する）は、解析装置１１０に送信される。本実施形態では、電流センサ１０２ａは無線によって電流値を送信する。これにより、電流値の送信に用いる配線が不要となるため、装置の簡略化ひいては装置コストの削減を図ることが可能となる。なお、本実施形態の構成は例示にすぎず、電流センサ１０２ａによる電流値の送信は有線であってもよい。
【００１６】
電流センサ１０２ａから送信された電流値は、解析装置１１０の受信アンテナ１１２ａにおいて受信される。受信された電流値は、受信部１１２を介して記憶部１１４に送信され、かかる記憶部１１４に記憶される。記憶部１１４に記憶された電流値は、単位時間ごとに解析部１１６に送信される。
【００１７】
解析部１１６では、記憶部１１４から送信された単位時間ごとの電流値から、電気機器（本実施形態では工作機械１００ａ）の単位時間ごとの消費電力を算出する。そして、解析部１１６は、電気機器の単位時間ごとの消費電力の計測データを記憶部１１４に記憶する（蓄積する）。
【００１８】
図２は、本実施形態の消費電力解析方法における処理を説明する図である。本実施形態の消費電力解析方法の特徴として、解析部１１６は、消費電力の計測データのクラスタリング処理および解析処理を行う。図２（ａ）は、電気機器における消費電力の計測データの波形表示を例示する図である。記憶部１１４に蓄積された消費電力の計測データを波形表示すると、図２（ａ）に示すようになる。
【００１９】
本実施形態では、解析部１１６はまず、消費電力の計測データのクラスタリング処理を行う（ｋ−ｍｅａｎｓ法）。クラスタリング処理では、消費電力の計測データを、消費電力の大きさに応じて複数のクラス（クラスタ）に分類する。これにより、図２（ａ）に示す消費電力の計測データは、図２（ｂ）に示すように、３つのクラスに分類される。これらのクラスは、消費電力が大きい方から順に、稼働状態、段取り状態、待機状態のクラスと定義することができる。
【００２０】
上記のうち、稼働状態とは、工作機械１００ａにより製品の製造が行われている状態のことであり、段取り状態とは、製造前の段取りや、工作機械１００ａによって製造する製品を変更する際の段取りを行っている状態のことである。待機状態とは、稼働状態および段取り状態のいずれでもなく、工作機械１００ａが停止している状態のことである。
【００２１】
なお、本実施形態では、クラスタリング処理によって消費電力の計測データが３つのクラスに分類される場合を例示したが、これに限定するものではない。クラスタリング処理では、少なくとも待機状態と稼動状態を含む複数のクラス、すなわち２つ以上のクラスに分類できればよく、上記説明したように、待機状態および稼働状態以外のクラスに更に分類することも可能である。
【００２２】
上記説明したように消費電力の計測データを３つのクラス（稼働状態、段取り状態、待機状態）に分類したら、解析部１１６は、それらのクラスの境界の消費電力の値を閾値に設定する。図２（ｂ）に示す例では、複数のクラスの境界の閾値として、稼働状態と段取り状態との間の境界を閾値Ａとし、段取り状態と待機状態との間の境界を閾値Ｂとしている。
【００２３】
複数のクラスの間の境界を閾値として設定したら、解析部１１６は、その閾値によって、電気機器の動作状態を時系列に沿って解析する。これにより、図２（ａ）に示す消費電力の波形表示には、図２（ｃ）に示すように工作機械１００ａの動作状態の情報が付与される。
【００２４】
上記説明したように、本実施形態の消費電力解析方法によれば、クラスタリング処理を行うことによって、消費電力の計測データを、電気機器の動作状態に応じた複数のクラスに分類し、その複数のクラスの境界の閾値が自動的に設定される。そして、この閾値によって消費電力の計測データを解析することにより、電気機器の動作状態を自動的に判断することができる。したがって、需要家は、煩雑な処理を必要とすることなく電気機器の動作状態を容易に把握することができるため、設備の効率的な運用、ひいてはコストを削減することが可能となる。
【００２５】
例えば段取り状態や待機状態の消費電力（待機電力）が大きい場合には、これに気づいて作業直前に電源投入するように手順を変更することができる。また待機時間が長い場合には、製造する製品の順序を替えて生産効率の向上を図ることができる。したがって、電気機器における消費電力の計測データの更なる有効活用を図り、需要家により有益な情報を提供することができる。
【００２６】
より好ましくは、出力部１２０は、図２（ｃ）に示すように電気機器における消費電力の計測データを波形表示する際、かかる波形表示を、電気機器の動作状態に応じて色分けして出力するとよい。これにより、消費電力の波形表示を見るだけで、電気機器の動作状態を直感的に把握することができる。したがって、消費電力の計測データをより有効活用することが可能となる。
【００２７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、電気機器において消費された電力を用いてかかる電気機器の動作状態を解析する消費電力解析方法に関する。
【符号の説明】
【００２９】
１００ａ…工作機械、１０２ａ…電流センサ、１１０…解析装置、１１２…受信部、１１２ａ…受信アンテナ、１１４…記憶部、１１６…解析部
【図１】
2016036207.tif 000003
【図２】
2016036207.tif 000004