JP2005333723A - 緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ビルなどの建築物の、緑化設備が施された屋上の電気設備機器に対して、キュービクル周辺の緑化設備とこのキュービクルの制御部を有効に組合せて、インターネットを通じて常時遠隔管理して上記設備機器の異常や不具合を予知する管理システムを提供する。
【解決手段】緑化設備の集合制御盤２とキュービクル式高圧受電設備１の制御部を接続し、屋上に設置された太陽光パネル９を緑化設備の集合制御盤２と接続して緑化設備、集合制御盤２及びキュービクル式高圧受電設備１の制御部の電源とし、インターネットＡを通じて緑化設備の集合制御盤２と管理センターとを接続し、管理センターにおいて、インターネットＡのＷｅｂページ上で、緑化設備並びにその周辺の温度と太陽光パネル９による発電量の一日の変化と、キュービクル式高圧受電設備１の電気負荷の一日の変化とを比較して相違がある場合に電気設備機器の異常を予知し、電気設備機器を管理する。
【選択図】図２

Description

この発明は、都市部のヒートアイランド現象を解決するために有効と言われている緑化設備が施されたビルや工場等の屋上に設置されたキュービクル式高圧受電設備（以下単に「キュービクル」と言う）や空調機器等の電気設備機器を、インターネットを通じて管理するシステムに関するものである。

産業の発達やそれに伴う都市部での森林や緑化部分の急激な減少、人口の都市部への集中などにより、大都市部において、いわゆるヒートアイランド現象が社会問題となっている。このヒートアイランド現象とは、上記のことを原因として、人口排熱が増加して都市部の気温が郊外に比べ高くなり、等温線を引くと、都市部を中心とした島のように見える現象を言う。

この様なヒートアイランド現象が発生し、気温が上昇すると、人々の健康にも悪影響を招き、また大きな環境破壊を興し、地球の温暖化を招く。この様なヒートアイランド現象を解決するために有効な手段として、大規模ビルを新築や増改築した場合、当該ビルの屋上を人工的に緑化することが義務づけられている。

一方、ビルの屋上等に設置されるキュービクルや空調機器等の電気設備機器は、日射、高温などの厳しい屋外環境に曝され、機器効率や機器の寿命の低下の一因となっている。またキュービクルの他、ビル内の電気設備、空調衛生設備等におけるトラブルは、ユーザーに多大な悪影響を与えるため、定期点検を行うなどして設備機器の維持管理には細心の注意が払われている。

しかしながら、これらのキュービクルの他、ビル内の電気設備、空調衛生設備等のトラブルの予知は困難であり、突発的なトラブルは完全には防止し得なかった。それ故、これらの設備機器のトラブルの予知、又はトラブルの発生の未然防止は、強く望まれるものであった。

そこでこの発明は、各所にあるビルなどの建築物の、緑化設備が施された屋上の電気設備機器に対して、キュービクル周辺の緑化設備とこのキュービクルの制御部を有効に組合せて、インターネットを通じて常時遠隔管理することにより、上記設備機器の異常や不具合を予知する管理システムを提供して上記課題を解決するものである。

請求項１の発明は、緑化設備が施され、キュービクル式高圧受電設備及び当該キュービクル式高圧受電設備から給電される他の電気設備機器が設置された建築物の屋上であって、上記緑化設備の制御盤と上記キュービクル式高圧受電設備の制御部を接続し、上記屋上に設置された太陽光パネルを上記緑化設備の制御盤と接続して当該緑化設備、制御盤及び上記キュービクル式高圧受電設備の制御部の電源とし、インターネットを通じて上記緑化設備の制御盤と管理センターとを接続し、当該管理センターにおいて、上記インターネットのＷｅｂページ上で、上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して相違がある場合に上記電気設備機器の異常を予知し、当該電気設備機器を管理する緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システムとした。

請求項２の発明は、上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して上記電気設備機器の異常を予知する際、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の平常時のデータを加味して比較する上記請求項１に記載の緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システムとした。また請求項３の発明は、上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して上記電気設備機器の異常を予知する際、この管理システムにより管理された他の建築物のキュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化を加味して比較する上記請求項１又は２の何れかに記載の緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システムとした。

請求項１乃至３の各発明によれば、緑化設備並びにその周辺の温度と太陽光パネルによる発電量の一日の変化とキュービクルの電気負荷の一日の変化とを比較して相違がある場合に電気設備機器の異常を予知して管理しているので、屋上緑化されたビルであれば、設けられた太陽光パネルによって必要な電源を賄う様にすれば、キュービクルは多くのビルに設置されているので、電気設備機器の安価な管理システムを構築することが出来る。さらにビル等に設けられた電気設備機器は、基本的に全てキュービクルによって電力を供給されているので、微妙な変化も容易に把握することが出来、その結果、事故が発生する前に電気設備機器の異常を予知することが出来、極めて信頼性の高い電気設備機器の管理システムを得ることが出来る。またこれらの管理システムをインターネットを通じて行うようにしたので、遠隔地に設けられた複数のビル等であっても、管理センターによって簡単に集中管理することが出来、異常の際には、この管理センターからすぐに必要な処置を施すことが出来る。この様な結果、屋上緑化設備が施されているビル等であれば、容易にこのシステムを取り付けることが出来、屋上緑化の普及にも寄与するものである。

また電気設備機器が活線状態のまま、遠隔、無人による常時常態監視が可能なので、給電を止めての不要な点検を省略でき、点検のための労力、費用及び通電停止を大幅に削減できる。さらに設備の状態をリアルタイムで監視できるので、異常やトラブルを事前に予知し、適切な対応を取ることが出来、電気設備機器による事故を未然に防止することが出来る。さらに請求項２の発明によれば、上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して上記電気設備機器の異常を予知する際、このキュービクルの平常時のデータパターンを加味して比較するようにしたので、より精度の高い比較結果が得られ、システムとして信頼性の高いものである。また請求項３の発明によれば、複数の顧客ビルのデータを同時に比較監視できるので、異常の予知に役立てられる他、省エネ指導や設備の改善提案に資することができる。

緑化設備が施され、キュービクル式高圧受電設備及び当該キュービクル式高圧受電設備から給電される他の電気設備機器が設置された建築物の屋上であって、上記緑化設備の制御盤と上記キュービクル式高圧受電設備の制御部を接続し、上記屋上に設置された太陽光パネルを上記緑化設備の制御盤と接続して当該緑化設備、制御盤及び上記キュービクル式高圧受電設備の制御部の電源とした。

さらにインターネットを通じて上記緑化設備の制御盤と管理センターとを接続し、当該管理センターにおいて、上記インターネットのＷｅｂページ上で、上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して上記電気設備機器の異常を予知し、当該電気設備機器を管理する緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システムとした。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１に示すのは、インターネットＡにおける、緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器の管理システムである。そして少なくともＰＣ及びサーバを有した管理センターＢを設け、この管理センターＢにおいて、インターネットＡ上でＷｅｂページを開設し、このＷｅｂページにおいて、図２に示す様に、顧客の緑化設備が施された各ビルの屋上に設置されたキュービクル１を集中管理している。すなわちインターネットＡによって管理センターＢとキュービクル１の制御部を設けた、緑化設備の集合制御盤２とを接続している。

ビルの屋上には緑化設備とは別に、設置されたキュービクル、空調設備機器のクーリングタワー（冷却塔）、冷却水ポンプ、ラジエーター、水処理装置、高架水槽などの周囲に保水ブロックを敷き詰めている（図示省略）。集合制御盤２は、キュービクル１を遠隔制御する為の制御部を収納し、後述する緑化設備の集水設備制御、潅水設備制御、太陽光パネル発電制御も行い、遠隔監視サーバの機能を有している。

上記電気設備機器が設置されているビルの屋上には、図２に示す様に緑化設備として、蒸散放熱効果の高い芝３が設けられており、さらに緑化設備に付帯する集水設備として排水升４、集水配管５、ポンプ６、集水タンク７、集水設備制御部など、また潅水設備としてスプリンクラー８、スプリンクラー配管、潅水設備制御部などを設けている。さらにキュービクル１の上面に太陽光パネル９を設け、この太陽光パネル９から電源配線を伸ばして集合制御盤２に接続し、またこの集合制御盤２から監視カメラ１０、芝３の中に設けた温度センサー１１、湿度センサー、照明器具１２などに負荷配線を伸ばして接続している。この様な結果、太陽光パネル９から得られる電力をこれらの緑化設備、緑化設備に付帯する各種設備及び集合制御盤２の電源としている。

上記管理センターＢのＰＣとしては、設備機器管理及び診断用ＰＣを使用し、サーバとしては、主な構成としてＣＰＵ等の制御手段、入力制御手段、出力制御手段、記憶手段、演算手段から成り、入力制御手段や出力制御手段は、管理センターＢのＰＣにおいて入出力される情報を制御するものであり、記憶手段にはメインプログラムのほか各種のプログラムが記憶されており、演算手段では、各設備機器の各種データ等に関する種々の演算を行う。

この緑化設備が施されたビルの屋上に設置された設備機器の管理システムでは、上述の通り、顧客のビル毎に、インターネットＡのＷｅｂページにおいて、例えば「港区みなと１−２−３，Ｋビル」と表示する。
管理センターＢでは、この「港区みなと１−２−３，Ｋビル」のキュービクル１を設けた場所付近の温度センサー１１と太陽光パネル９の発電量をコンピュータ処理して図３に示す様なグラフを作成する（外気温の一日の変化の軌跡１３、発電量の一日変化の軌跡１４）。これと同時にキュービクル１の電気負荷の一日の変化の軌跡をグラフにして表すが、この時、正常なキュービクル１の電気負荷の一日の変化の軌跡は、上記温度センサー１１と太陽光パネル９の発電量の軌跡１３、１４が描く昇降パターンと似た軌跡を描くことが分かっている。

実際にこの時のキュービクル１の電気負荷の軌跡が、図４に示す様な軌跡（１５）をたどれば正常な状態を示し、図５に示す様な、例えば途中までほぼ正常な軌跡を描いていたが、途中から急激にダウンし、その後小さな値を不安定に示すもの（１６）、全体として安定の無い軌跡で、昇降もやや小さなもの（１７）、昇降の差が小さく傾斜も緩やかなもの（１８）などの三種類のデータでは異常な状態の軌跡または異常な状態の招来の予兆を示している。すなわちビル等に設けられた電気設備機器は、基本的に全てキュービクルによって電力を供給されているので、このキュービクルの電気負荷の変化に着目していれば、微妙な変化も容易に把握することが出来、この微妙な変化を続いて調査することにより、事故が発生する前に電気設備機器の異常を予知することが出来る。

この様に、上記温度センサー１１と太陽光パネル９の発電量の一日の変化の軌跡１３、１４と比べて、キュービクル１の電気負荷の一日の変化の軌跡が過大又は過小であった場合、空調設備機器の異常等が考えられる。そしてコンピュータはすぐ、この状態をブザーなどで管理センターの操作者に知らせる。操作者は、管理センターＢにおけるインターネットＡの遠隔操作によって、集合制御盤２を介して当該キュービクル１に対して必要な対応を行う。また管理センターＢからの遠隔操作では対応不可能な場合は、メンテナンス要員を現地に派遣して対応する。

これらのことから、上記の効果の他に以下の効果を奏するものである。
太陽光パネル９による独立電源を潅水、設備監視検知に利用するため省エネが図れ、停電時でも照明や照光可能な常時監視が可能となり、システムの信頼性が向上する。
太陽光パネル９により発電した余剰電力を利用して、緑化植物の潅水に雨水をリサイクル利用することも可能であり省資源対策に寄与する。
キュービクル１の周囲を緑化することにより、電気設備機器の温熱負荷を軽減し、機器効率や寿命を向上させる。なお、屋上のキュービクル１に限らず他の付属設備、例えば空調設備機器のクーリングタワーなどに対しても、同様の効果が得られ適用範囲は広い。また、屋上緑化に伴い建物居室の冷暖房に対し省エネ効果も向上する。

またこの実施例では、キュービクル１の上面に太陽光パネル９を設けたので、太陽光を少しでも遮ることが出来、キュービクル１の機器効率向上や延命の一助となる。また監視カメラ１０によって、キュービクル１の外観や屋上全域を常時監視することが出来、異常が発生した場合などは即座に分かるようになっている。さらに正常なキュービクル１の電気負荷による軌跡が上記温度センサー１１と太陽光パネル９の発電量の軌跡１３、１４が描く昇降パターンと似た軌跡を描くことに基づいて、これらを比較しているが、これらの比較の際、正常なキュービクルの電流負荷の平常時のデータパターン（季節、天候、地域性等を考慮して）を加味して比較すると、さらに細やかな比較が出来る。また上記の温度や太陽光パネル９の発電量の他、湿度等を加えて比較検討することもできる。さらにキュービクル１の他、空調機器などの電気設備機器、又は制御部と管理センターＢをインターネットＡを介して接続し、管理センターＢにおいて、これらの電気設備機器等の操作を出来るようにすれば、さらに適切な対応を速やかに取ることが出来る。

なお上記実施例では、電気設備機器の異常を予知するキュービクル１のデータとして、キュービクル１の電気負荷のデータを使用しているが、使用するデータとしては、電気負荷に限るものではなく、キュービクル１内の温度、電圧、絶縁抵抗を平常時のものを加味して比較するようにしても良い。また緑化設備として芝３を設けているが、芝３に限定するものではなく、他の各種植物でも良い。またここで管理の対象となる電気設備機器としては、空調設備機器の他、屋上に設置され、キュービクル１により給電されるものであれば良く、特に限定するものではない。さらにキュービクル１等の周囲に保水ブロックを敷き詰めているが、この保水ブロックは、この発明の必須要件ではない。

この発明の実施例のインターネットにおける、緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器の管理システムのイメージを示す説明図である。 この発明の実施例のインターネットにおける、緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器の管理システムよってキュービクルが遠隔管理されている状態を示す説明図である。 この発明の実施例のキュービクルを設けた場所付近の温度センサーと太陽光パネルの発電量の一日の変化を示すグラフ図である。 この発明の実施例のキュービクルの電気負荷の正常な一日の変化を示すグラフ図である。 この発明の実施例のキュービクルの電気負荷の三種類の異常な一日の変化を示すグラフ図である。

符号の説明

Ａ インターネット Ｂ 管理センター
１ キュービクル ２ 集合制御盤
３ 芝 ４ 排水枡
５ 集水配管 ６ ポンプ
７ 集水タンク ８ スプリンクラー
９ 太陽光パネル １０ 監視カメラ
１１ 温度センサー １２ 照明器具

Claims (3)

1. 緑化設備が施され、キュービクル式高圧受電設備及び当該キュービクル式高圧受電設備から給電される他の電気設備機器が設置された建築物の屋上であって、上記緑化設備の制御盤と上記キュービクル式高圧受電設備の制御部を接続し、上記屋上に設置された太陽光パネルを上記緑化設備の制御盤と接続して当該緑化設備、制御盤及び上記キュービクル式高圧受電設備の制御部の電源とし、
   インターネットを通じて上記緑化設備の制御盤と管理センターとを接続し、
   当該管理センターにおいて、上記インターネットのＷｅｂページ上で、上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して相違がある場合に上記電気設備機器の異常を予知し、当該電気設備機器を管理することを特徴とする、緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システム。
2. 上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して上記電気設備機器の異常を予知する際、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の平常時のデータを加味して比較することを特徴とする、上記請求項１に記載の緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システム。
3. 上記緑化設備並びにその周辺の温度と上記太陽光パネルによる発電量の一日の変化と、上記キュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化とを比較して上記電気設備機器の異常を予知する際、この管理システムにより管理された他の建築物のキュービクル式高圧受電設備の電気負荷の一日の変化を加味して比較することを特徴とする、上記請求項１又は２の何れかに記載の緑化設備が施された建築物の屋上に設置された電気設備機器のインターネットによる管理システム。
   
   

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