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公開番号2025043819
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023151338
出願日2023-09-19
発明の名称制御盤および制御監視システム
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類H04Q 9/00 20060101AFI20250325BHJP(電気通信技術)
要約【課題】配線施工に要する手間と時間とコストを削減する。
【解決手段】制御盤1aは、センサまたは制御対象の機器と有線通信を行うコントローラ100と、コントローラ100から有線受信したデータを外部の中央監視装置500に向けて無線送信する無線通信装置と、外部からの通知により、自盤を含む同じグループに所属する複数の制御盤の中で自盤が代表盤として動作するモード設定、または自盤が従属盤として動作するモード設定の何れかを選択設定するモード設定装置とを備える。制御盤の無線通信装置は、自盤が代表盤の場合には、自盤内のコントローラ100から受信したデータと従属盤から受信したデータとを中央監視装置500に無線送信し、中央監視装置500から無線送信されたデータを自盤内のコントローラ100に送信すると共に従属盤に無線送信する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
センサまたは制御対象の機器と有線通信を行うように構成されたコントローラと、
前記コントローラから有線受信したデータを外部の中央監視装置に向けて無線送信し、前記中央監視装置から無線受信したデータを前記コントローラに有線送信するように構成された第１の無線通信装置と、
外部からの通知により、自盤を含む同じグループに属する複数の制御盤の中で自盤が代表盤として動作するモード設定、または自盤が従属盤として動作するモード設定の何れかを選択設定するように構成された第１のモード設定装置とを備え、
前記第１の無線通信装置は、自盤が前記代表盤としてモード設定されている場合には、自盤内の前記コントローラから受信したデータと前記従属盤としてモード設定されている他の制御盤から受信したデータとを前記中央監視装置に向けて無線送信し、前記中央監視装置から無線送信されたデータを受信し自盤内の前記コントローラに送信すると共に前記従属盤に無線送信し、自盤が前記従属盤としてモード設定されている場合には、自盤内の前記コントローラから受信したデータを前記代表盤としてモード設定されている他の制御盤に無線送信し、前記代表盤から自盤へ無線送信されたデータを受信して自盤内の前記コントローラに送信することを特徴とする制御盤。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１記載の制御盤において、
制御盤内に前記コントローラが複数配置され、
複数の前記コントローラのいずれかから送信されたデータを前記第１の無線通信装置に転送し、前記第１の無線通信装置が前記中央監視装置または前記代表盤から受信したデータを複数の前記コントローラのうち少なくとも１つに転送するように構成されたスイッチングハブをさらに備え、
前記第１の無線通信装置は、自盤が前記代表盤の場合には、自盤内の前記スイッチングハブから受信したデータと前記従属盤から受信したデータとを前記中央監視装置に無線送信し、前記中央監視装置から無線送信されたデータを受信して自盤内の前記スイッチングハブに転送すると共に前記従属盤に無線送信し、自盤が前記従属盤の場合には、自盤内の前記コントローラから前記スイッチングハブを介して受信したデータを前記代表盤に無線送信し、前記代表盤から無線送信されたデータを受信して自盤内の前記スイッチングハブに転送することを特徴とする制御盤。
【請求項３】
請求項１または２記載の制御盤と、
複数の前記制御盤を監視または制御するように構成された中央監視装置と、
前記代表盤から無線送信されたデータを受信して前記中央監視装置に送信し、前記中央監視装置から送信されたデータを受信して前記代表盤に無線送信するように構成された第２の無線通信装置と、
複数の前記制御盤のうちのいずれか１つを前記代表盤として選出し、前記第２の無線通信装置を通じて前記代表盤に選出された制御盤へ代表盤選出結果を通知するように構成された第２のモード設定装置とを備え、
前記第１のモード設定装置は、自盤に対しての前記代表盤選出結果を通知されたときに、自盤が代表盤として動作するモード設定を行うと共に、自盤が属するグループの他の制御盤に対して自盤の前記第１の無線通信装置を通じて従属盤選出結果を通知し、自盤に対しての前記従属盤選出結果を通知されたときに、自盤が従属盤として動作するモード設定を行うことを特徴とする制御監視システム。
【請求項４】
請求項３記載の制御監視システムにおいて、
前記第２のモード設定装置は、前記代表盤の前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間で通信不良が生じたときに、同じグループ中の前記代表盤を除く複数の前記制御盤のうちのいずれか１つを新たな代表盤として選出し、新たに選出した代表盤に対して前記第２の無線通信装置を通じて代表盤選出結果を通知することを特徴とする制御監視システム。
【請求項５】
請求項３記載の制御監視システムにおいて、
前記第２のモード設定装置は、複数の前記制御盤からの電波の強度に基づいて、複数の前記制御盤のうちのいずれか１つを前記代表盤として選出することを特徴とする制御監視システム。
【請求項６】
請求項３記載の制御監視システムにおいて、
前記第１のモード設定装置は、前記第１の無線通信装置を通じて前記第２のモード設定装置に自盤の負荷データを送信し、
前記第２のモード設定装置は、複数の前記制御盤からの負荷データに基づいて、複数の前記制御盤のうちのいずれか１つを前記代表盤として選出することを特徴とする制御監視システム。
【請求項７】
請求項３記載の制御監視システムにおいて、
前記代表盤の前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の無線通信を中継するように構成された中継装置をさらに備えることを特徴とする制御監視システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機器を監視または制御するためのコントローラを収容した制御盤、およびコントローラを介して各種機器を監視または制御する制御監視システムに関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
建物や設備の制御監視システムの構築において、近年では材料費や人件費の上昇が続いていることが問題となっている。制御監視システムの構築に用いられる機器には、低コスト化に加え、省施工性も求められるようになっている。また施行面においては、センサの台数が多いために配線をなくすことが効果的と思われているが、実際は幹線と呼ばれる長く重い配線の施工が重負荷であり、排除することが好ましい。
【０００３】
図１２は従来の建物設備の概要を説明する図である。建物の各階には、複数の制御盤１が設置されている。これら複数の制御盤１は、横幹線で互いに接続されている。制御盤１の内部には複数のコントローラが配置され、各コントローラが有線で互いに接続されている。制御対象、計測対象の機器２は、制御盤１と有線で接続され、制御盤１からの受電や制御盤１との通信を行う。制御盤１のコントローラは、対象区画の機器２の制御、または機器２によって計測されたデータの収集を行う。各階のネットワーク配線を縦につなぐ幹線により、制御盤１を介して各機器２の情報が建物の中央制御室（不図示）に集約される。
【０００４】
図１３は従来の建物設備の縦幹線と横幹線の構成を説明する図である。上記のとおり、建物の１階からＸ階（Ｘは２以上の整数）の各階のフロア３－１～３－Ｘには、複数の制御盤１が設置されている。
各制御盤１の内部には、複数のコントローラ１００と、スイッチングハブ１０１とが配置されている。制御盤１内の各コントローラ１００は、スイッチングハブ１０１とケーブル１０２とを介して互いに接続されている。同一階の複数の制御盤１のスイッチングハブ１０１は、ケーブル（横幹線４）を介して互いに接続されている。
【０００５】
中央制御室５には、中央監視装置５００と、監視用ＰＣ（Personal Computer）５０１と、スイッチングハブ５０２とが配置されている。中央監視装置５００と監視用ＰＣ５０１とは、ケーブル５０３を介してスイッチングハブ５０２と接続されている。
各階の制御盤１のスイッチングハブ１０１と中央制御室５のスイッチングハブ５０２とは、ケーブル（縦幹線６）を介して接続されている。
【０００６】
図１４は制御盤１の内部構成の例を示す図である。各制御盤１の内部には、コントローラ１００と、スイッチングハブ１０１とに加えて、分電回路１０３が配置されている。制御盤１には、外部から電源ケーブル７を介して電力が供給され、各コントローラ１００には、分電回路１０３と電源ケーブル１０４とを介して電力が供給される。
【０００７】
図１５は制御盤とセンサとの接続を説明する図である。１つのフロアには、設備の規模に応じて複数の制御盤１が設けられている。配線長の合理化や制御盤１の規模の適正化のため、１つの制御盤１がカバーする区画は限定的である。各制御盤１のコントローラ１００は、制御盤１が管理する対象区画のセンサ８（図１２の機器２）によって計測されたデータの収集を行う。制御盤１とセンサ８との間には、サブコントローラ９が配置される。制御盤１は、機械室など専用区画に配置されることが多い。一方、サブコントローラ９は、センサ８の近くの天井裏などに配置されることが多い。
【０００８】
以上のように、制御盤周辺には、幹線と呼ばれる太くて長く、重さの大きなケーブルが必要であり、配線の施工に非常に手間がかかるという問題があった。特に各フロアを上下につなぐ縦幹線の施工は、建物が高層になるほど手間と時間とコストがかかる。また、配線自体の価格も高価なので、建物が高層になるほど材料費も増加する。
【０００９】
省施工化の１つの方法として、配線を不要にする無線技術の適用が考えられる。例えば特許文献１に開示された技術では、扉に設けられた電気錠装置から制御盤へ状態信号を無線で送信するようにしている。
このようにセンサと制御盤との間を無線化すれば、（I）レイアウトフリーになる、（II）配線施工が不要になる、（III）配線の材料も不要になる、というメリットがある。
【００１０】
しかしながら、無線化によって新たな課題が生じ、普及の障害になってしまうことがある。具体的には、センサに無線通信機能を搭載するために追加コストが必要であり、センサの電源として用いる電池の交換作業が必要になる、という課題があった。この課題は、制御監視システム末端に多数のセンサがある場合に顕著になり、配線を無くすメリットよりもデメリットの方が大きくなることもしばしばある。
（【００１１】以降は省略されています）

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