专利名称：能量消耗量计算装置及能量消耗量计算方法
技术领域：
本发明涉及能量消耗量计算装置及能量消耗量计算方法，尤其涉及能够计算设备所消耗的能量消耗量的能量消耗量计算装置及能量消耗量计算方法。
背景技术：
例如日本特开2007-265008号公报(专利文献I)中公开了为了降低ニ氧化碳(CO2)的排放量ニ计算设备所排放的CO2的排放量的技木。根据专利文献1，有关CO2排放量的计算，并不是直接測量作为设备的发电机构所排出的CO2的排放量，而是基于向发电机构投入的燃料投入量、即设备所消耗的能量消耗量进行。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-265008号公报
发明内容
发明要解决的课题在这里，设备的工作状态，例如有对被加工部件进行加工的运转状态和不对被加エ部件进行加工而处于待机或停止状态的非运转状态。在这里，以往是若要计算设备所消耗的能量消耗量之中非运转状态下的能量消耗量，则除了測量能量消耗量之外还需要从设备取得表示非运转状态的信号。由于这种信号的取得需要变更设备的信号线的布线，因而伴随计算的作业变得复杂。本发明的目的是，提供一种能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量的能量消耗量计算装置。本发明的另一目的是，提供一种能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量的能量消耗量计算方法。用于解决课题的手段本发明的能量消耗量计算装置与具有运转状态和非运转状态的设备连接，计算设备所消耗的能量消耗量。能量消耗量计算装置具有总能量消耗量取得単元，其取得设备所消耗的总能量消耗量的数据；运转能量消耗量取得単元，其取得在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据；以及计算单元，其根据由总能量消耗量取得単元取得的总能量消耗量的数据以及由运转能量消耗量取得単元取得的运转能量消耗量的数据，来计算在非运转状态下设备所消耗的非运转能量消耗量。这种能量消耗量计算装置根据总能量消耗量的数据及运转能量消耗量，来计算非运转能量消耗量。这样ー来，要想计算非运转能量消耗量，只需取得设备所消耗的总能量消耗量的数据及在运转、状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据。由此，只測量能量消耗量，就能够在不伴随复杂的作业的情况下计算非运转状态下的设备的能量消耗量。其結果，能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量。
优选地，总能量消耗量的数据由多个能量消耗量的数据构成；运转能量消耗量取得単元包含从多个能量消耗量的数据之中判定并提取有效的数据的提取単元，井根据由提取单元提取的有效的数据来取得运转能量消耗量；提取单元通过判定多个能量消耗量的数据的各个数据是否包含于能量基准量来 提取有效的数据。这样ー来，能够根据所提取的有效的数据来取得运转能量消耗量。由此，运转能量消耗量是排除无效数据在外的正确的值。优选地，设备所处理的部件的个数的数据与多个能量消耗量的数据的各个数据对应；运转能量消耗量取得単元根据从总能量消耗量的数据之中作为有效的数据提取的有效能量消耗量的数据、与有效能量消耗量的数据对应的有效个数的数据，来计算能量消耗量的纯基本単位，从而取得运转能量消耗量。由此，能够利用纯基本単位正确地计算运转能量消耗量。更优选地，计算单元通过从总能量消耗量减去运转能量消耗量来计算非运转能量消耗量。由此，能够用简单的方法计算非运转能量消耗量。在本发明的另ー实施方式涉及计算具有运转状态和非运转状态的设备所消耗的能量消耗量的能量消耗量计算方法。能量消耗量计算方法包括总能量消耗量取得步骤，取得设备所消耗的总能量消耗量的数据；运转能量消耗量取得步骤，取得在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据；非运转能量消耗量计算步骤，根据通过总能量消耗量取得步骤取得的总能量消耗量的数据以及通过运转能量消耗量取得步骤取得的运转能量消耗量的数据，计算在非运转状态下设备所消耗的非运转能量消耗量。这种能量消耗量计算方法基于总能量消耗量的数据及运转能量消耗量来计算非运转能量消耗量。这样ー来，要想计算非运转能量消耗量，只需取得设备所消耗的总能量消耗量的数据及在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据。由此，只需测量能量消耗量，就能够在不伴随复杂的作业的情况下计算非运转状态下的能量消耗量。其結果，能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量。发明的效果本发明的能量消耗量计算装置基于总能量消耗量的数据及运转能量消耗量来计算非运转能量消耗量。这样ー来，要想计算非运转能量消耗量，只需取得设备所消耗的总能量消耗量的数据及在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据。由此，只測量能量消耗量，就能够在不伴随复杂的作业的情况下计算非运转状态下的设备的能量消耗量。其结果，能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量。并且，本发明的能量消耗量计算方法，基于总能量消耗量的数据及运转能量消耗量来计算非运转能量消耗量。这样ー来，要想计算非运转能量消耗量，只需取得设备所消耗的总能量消耗量的数据及在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据。由此，只测量能量消耗量，就能够在不伴随复杂的作业的情况下计算非运转状态下的能量消耗量。其结果，能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量。
图I是表示本发明的ー实施方式的能量消耗量计算装置的一例的框图。图2是表示将图I所示的能量消耗量计算装置适用于エ厂内的生产线的情况的框图。
图3是表示能量消耗量计算装置计算非运转状态下的生产线的消耗电カ量的情况的流程图。图4是表示线电力量的数据和个数的数据的图。图5是表示所取得的一天的线电力量和其数据数的累计的曲线图。图6是在图4所示的数据之中追加了判定有效的数据及无效数据后的结果的图。图7是在图6所示的有效的数据中追加了计算ー个数据的数据基本単位后的结果的图。
具体实施例方式以下，參照附图对本发明的ー实施方式的能量消耗量计算装置进行说明。图I是表示本发明的ー实施方式的能量消耗量计算装置10的一例的框图。參照图1，能量消耗量计算装置10例如与エ厂内的设备连接，计算设备所消耗的能量消耗量。能量消耗量计算装置10具有控制能量消耗量计算装置10整体的控制部11、成为与外部装置连接的接ロ(I/F)的I/F部13、对经由I/F部13从外部装置通知过来的能量消耗量的数据等进行存储的存储部12。图2是表示将图I所示的能量消耗量计算装置10适用于エ厂内的生产线22的情况的框图。參照图2，エ厂内的生产线22包括加工被加工部件的冲压机或成型机等第一设备 第三设备20a 20c，被加工部件成为被第一设备 第三设备20a 20c依次加工的产品。其中，用图2中的粗箭头表示被加工部件的加工顺序。第一设备20a具有正在对被加工部件进行加工的运转状态和不对被加工部件进行加工而处于待机或停止状态的非运转状态。并且，在第一设备20a安装有电力量表21a。电力量表21a測量第一设备20a所消耗的电力量。然后，将所测量的电力量通知给能量消耗量计算装置10。其中，第二设备 第三设备20b、20c也具有相同的结构。能量消耗量计算装置10与电力量表21a 21c相连接，并经由I/F部13通知经电力量表21a 21c测量的电力量。即，在该实施方式中，采用电力作为设备所消耗的消耗能量，能量消耗量计算装置10计算第一设备 第三设备20a 20c、即生产线22所消耗的消耗电力量。并且，能量消耗量计算装置10与用于对通过了生产线22的预定地方的被加工部件的个数进行计数的计数器23相连接，并经由I/F部13通知经计数器23计算的被加工部件的个数。在这里要说明的是在能量消耗量计算装置10计算非运转状态下的生产线22的消耗电力量的情況。图3是表示能量消耗量计算装置10计算非运转状态下的生产线22的消耗电力量的情况的流程图。參照图I 图3进行说明。首先，电力量表21a测量第一设备20a在预定时间例如10分钟内消耗的电力量(图3中的步骤S11，以下将省略“步骤”)。然后，电力量表21a对能量消耗量计算装置10通知所测量的电カ量的数据(S12)。此外，在其他电力量表21b、21c也进行相同处理。S卩，电力量表21b測量第二设备20b所消耗的电力量，并对能量消耗量计算装置10通知所测量的电カ量的数据，电力量表21c測量第三设备20c所消耗的电力量，并对能量消耗量计算装置10通知所测量的电カ量的数据。在这里，将电力量表21a 21c所测量并通知的电力量设为设备电力量。能量消耗量计算装置10从电力量表21a 21c接收设备电力量的数据(S13)。由此，能量消耗量计算装置10取得第一设备 第三设备20a 20c所消耗的设备电力量的数据。然后，能量消耗量计算装置10由所取得的各设备的设备电力量计算生产线22所消耗的电力量。即，计算所取得的第一设备 第三设备20a 20c的设备电力量的合计作为生产线22的电力量。然后，将电力量的数据存储到存储部12(S14)。在这里，将生产线22的电力量设为线电力量。并且，计数器23对在预定时间，与Sll同样地在10分钟内通过的被加工部件的个数进行计数(S15)。然后，计数器23对能量消耗量计算装置10通知所计算的个数的数据(S16)。能量消耗量计算装置10从计数器23接收个数的数据(S17)。由此，能量消耗量计算装置10取得个数的数据。然后，将个数的数据存储到存储部12 (SlS)0 然后，能量消耗量计算装置10每隔预定时间反复通知设备电力量的数据和个数的数据，并每隔预定时间存储线电力量的数据和个数的数据。即，线电力量的数据和个数的数据每隔预定时间建立对应。图4是表示线电力量的数据和个数的数据的图。其中，图中示出的是数据的一部分。參照图4，有关数据，每隔预定时间相对应地存储线电力量的数据和个数的数据。例如，測量编号为I的数据即10点到10点10分的线电力量为57kWh，而个数为12个。測量编号为2的数据即10点10分到10点20分的线电力量为245kWh，而个数为55个。然后，能量消耗量计算装置10取得一天的数据后，设定能量基准量，以从多个数据之中提取有效的数据(S19)。在这里，所谓能量基准量是指，用第一预定范围表示的、成为用于判定是否为有效的数据的基准的能量量。所谓有效的数据是指，例如，在正在对被加工部件进行加工的运转状态之中除刚开始运转生产线22之后或生产线22的运转正要结束之时等之外的被判断为完全运转状态的数据。图5是表示所取得的一天的线电力量和其数据数的累计的曲线图。横轴表示线电力量，纵轴表示数据数的累计。能量基准量的设定根据线电力量的数据进行。具体地，将ー天的线电力量的数据的平均值定为A1，将标准偏差定为O时，将平均值A1设定为基准值，其±2o的范围即，如图5的虚线箭头表示，将由A r2o : : + 2o表示的第一预定范围设定为能量基准量。并且，与设定能量基准量同样地，能量消耗量计算装置10设定基准个数，以从多个数据之中提取有效的数据。在这里，所谓基准个数是指，用第二预定范围表示的、成为用于判定是否为有效的数据的基准的个数。并且，基准个数的设定基于个数的数据进行，例如，与能量基准量的设定相同地，根据一天的个数的数据的平均值A 2，将由A 2-2 O
2< A 2 + 2 O表示的第二预定范围设定为基准个数。然后，能量消耗量计算装置10例如按测量编号顺序针对各数据判定线电力量是否包含在能量基准量中，并判定与该线电力量对应的个数是否包含在基准个数中。即，判定线电力量是否包含在第一预定范围内，判定与该线电力量对应的个数是否包含在第二预定范围内。然后，线电力量及个数都属于基准范围的情况(在S20中为“是”)下，作为有效的数据提取(S21)。然后，在不包含在基准范围内的情况(在S20中为“否”)下，视为无效的数据(S22)。在这里，控制部11作为提取単元进行动作。图6是在图4所示的数据之中追加了判定有效的数据及无效数据后的结果的图。參照图6，測量编号为I的数据无效，測量编号为2的数据及测量编号为3的数据有效。然后，能量消耗量计算装置10根据所提取的有效的数据来计算非运转状态下的生产线22的消耗电力量。具体地，首先，针对在S21提取的有效的数据，将线电力量的数据除以对应的个数的数据，从而计算ー个数据的数据基本単位。即，设有效的数据的线电力量为有效电力量Yk，设对应的有效的数据的个数为有效个数Xk，设ー个数据的数据基本単位为Ek吋，Ek =
Yk/Xk。其中，k表示作为有效的数据被提取的测量编号的数据，k = 2、3……。图7是在图6所示的有效的数据追加了计算ー个数据的数据基本単位(Ek)后的结果的图。參照图7，测量编号为2的数据基本単位(Ek)为4. 5kWh。然后，计算数据基本単位的平均值。即，将数据基本単位分别加起来计算数据基本単位的合计，并将该合计除以有效的数据的数据数，从而计算数据基本単位的平均值。该平均值为生产线22的消耗电カ量的纯基本単位(S23)。即，设有效的数据的数据数为m，设纯基本単位(平均值)为a时，a = 2Ek/m。然后，计算在S14存储的线电力量的合计。并且，计算在S18存储的个数的合计。即，计算生产线22所消耗的所有电力量及个数的合计(S24)。在这里，将所有电力量的合计定为总电力量，将所有个数的合计定为总个数。即，总电力量由多个电力量的数据构成，总个数由多个个数的数据构成。在这里，控制部11作为总能量消耗量取得単元Ila进行动作。然后，将总个数和纯基本単位相乗。该乘积成为运转状态下的消耗电力量(S25)。在这里，控制部11作为运转能量消耗量取得単元Ilb进行动作。然后，从总电力量减去运转状态下的消耗电力量。减后得出的值成为非运转状态下的消耗电力量(S26)。S卩，根据总电力量、运转状态下的消耗电力量、总个数来计算非运转状态下的消耗电力量。设总电力量为IYi，设总个数为2Xi，设非运转状态下的消耗电力量为b吋，b = SYi- (aXSXi)。其中，i表示数据的测量编号，i = 1、2、3……。由此，计算非运转状态下的生产线22的消耗电力量。在这里，控制部11作为计算単元Ilc进行动作。如此，能量消耗量计算装置10根据总能量消耗量的数据及运转能量消耗量来计算非运转能量消耗量。这样ー来，要想计算非运转能量消耗量，只需取得设备所消耗的总能量消耗量的数据及在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据。即，只需从总能量消耗量的数据即总电力量(SYi)减去运转能量消耗量的数据即乘积(aXSXi)。由此，只測量能量消耗量，就能够在不伴随复杂的作业的情况下计算非运转状态下的设备的能量消耗量。其結果，能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量。并且，这种能量消耗量计算方法根据总能量消耗量的数据及运转能量消耗量来计算非运转能量消耗量。这样ー来，要想计算非运转能量消耗量，只需取得设备所消耗的总能量消耗量的数据及在运转状态下设备所消耗的运转能量消耗量的数据。由此，只測量能量消耗量，就能够在不伴随复杂的作业的情况下计算非运转状态下的能量消耗量。其結果，能够用简单的结构计算非运转状态下的设备的能量消耗量。此外，在上述实施方式中说明的是10分钟的测量ー结束便通知设备电力量及个数的数据的例子，但不限定于此，可以在电力量表21a 21c以及计数器23内每隔10分钟保存设备电力量及个数的数据，并将一天的数据综合后通知。并且，在上述的实施方式中说明的是，在提供有效的数据时，根据线电力量的数据来设定能量基准量井根据个数的数据来设定基准个数，从而判定线电力量和个数是否都包含在基准范围内，如果判定为都包含在基准范围内，则作为有效的数据提取，但不限定于此，可以判定线电力量及个数中的至少一方是否包含在基准范围内，如果至少一方包含在基准范围内，则作为有效的数据提取。并且，在提取有效的数据时，除了线电力量及个数，还可以利用例如在设备产生的其他物理量的数据或计数器的数据。并且，在上述的实施方式中说明的是采用电力作为消耗能量的例子，但不限定于此，可以时电流，也可以是消耗的其他能量。并且，在上述的实施方式中说明的是在第一设备 第三设备20a 20c分别安装 有电力量表21a 21c的例子,但不限定于此,例如，存在向第一设备 第三设备20a 20c供给电カ的一个供电装置的情况下，可以在供电装置安装电力量表，针对供电装置測量所供给的电力量。然后，能量消耗量计算装置10可以按比例将从供电装置通知过来的电力量的数据分配给第一设备 第三设备20a 20c。并且，在上述的实施方式中说明的是计算包含多个第一设备 第三设备20a 20c在内的生产线22的非运转状态下的能量消耗量的例子，但不限定于此，可以计算ー个设备的非运转状态下的能量消耗量。这种情况下，在具有生产线22的エ厂内，即使是配置有像第一设备 第三设备20a 20c的多个设备的情况下，也能够用ー个计数器23计算各设备的非运转状态下的能量消耗量。由此，有助于削减用于追加计数器的配线工程等所需要的エ时。并且，在上述的实施方式中说明的是，在计算纯基本単位(a)时计算数据基本単位的平均值的例子，但不限定于此，可以将数据基本単位的平均值作为基准值，进而提取包含在数据基本単位的平均值的±2o的范围内的数据，并将所提取的数据的平均值作为纯基本単位(C)。即，将包含于数据基本単位的平均值的±2o的范围内的数据设为Fh，将包含于±2o的范围内的数据数设为n吋，n彡m，c = 2Fh/n。其中，h表示所提取的测量编号的数据，例如h = 3、4......。并且，在计算纯基本単位时，也可按如下方法计算。首先，计算有效电力量(Yk)的合计。并且，计算有效个数(Xk)的合计。然后，将有效电力量的合计除以有效个数的合计，从而计算纯基本単位(d)。即，根据有效电力量、有效个数来计算纯基本単位。即，d= SYk/2Xk。并且，在上述的实施方式中说明的是，将平均值人ェ定为基准值，将由A i-2 O1^A1 + 2o表示的范围设定为能量基准量的例子，但不限定于此，可以将平均值Aェ定为基准值，将由A rlo I I + I O表示的范围设定为能量基准量，并将平均值A I以上的范围设定为能量基准量。并且，不限定于平均值A i，例如，将预先设定的预定值定为B时，将预定值B作为基准值，将由B -2 0 ^B^B+ 20表示的范围设定为能量基准量。并且，例如，预定值B可以是最大值，也可以是其他值。并且，基准个数也同样。并且，能量消耗量计算装置10可以具有显示画面，将计算出的能量消耗量显示在画面。并且，可构成包括能量消耗量计算装置10、安装于设备的电力量表21a 21c、计数器23的能量消耗量计算系统。并且，在上述实施方式中说明的是，设备具有运转状态和非运转状态，运转状态是指正在对被加工部件进行加工的状态，非运转状态是指不对被加工部件进行加工而待机或停止中的状态的例子，但不限定于此，例如，运转状态可以指施加通常的负荷的正常的动作状态，非运转状态可以指施加较大负荷的异常状态，例如在电カ消耗过大的状态下工作中的状态。即，运转状态可以是指设备实际运转中的状态的实质运转状态，而非运转状态可以是不能认为设备实际运转中的非实际运转状态。此外，在电カ消耗过大的状态下工作中的状态相当于非实际运转状态，也可以计算这种非实际运转状态下的消耗电力量。由此，能够计算过多消耗的电カ、即白白消耗的电力，例如，能够有助于建设消除白白浪费电カ现象的エ厂。以上，參照附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于图示的实施 方式。针对图示的实施方式，可以在与本发明相同的范围内或均等的范围内进行各种修正或变形。产业上的可利用性本发明有效地利用于需要在具有运转状态和非运转状态的设备中计算设备所消耗的消耗能量的情況。标号说明10:能量消耗量计算装置11:控制部Ila:总能量消耗量取得単元Ilb:运转能量量取得单元lie:计算单元12 :存储部13:I/F部20a、20b、20c :设备21a、21b、21c :电力量表22 :生产线23 :计数器。
权利要求
1.一种能量消耗量计算装置，其与具有运转状态和非运转状态的设备连接，计算上述设备所消耗的能量消耗量，其特征在于，具有 总能量消耗量取得単元，其取得上述设备所消耗的总能量消耗量的数据； 运转能量消耗量取得単元，其取得在上述运转状态下上述设备所消耗的运转能量消耗量的数据；以及 计算单元，其根据由上述总能量消耗量取得単元取得的总能量消耗量的数据以及由上述运转能量消耗量取得単元取得的运转能量消耗量的数据，来计算在上述非运转状态下上述设备所消耗的非运转能量消耗量。
2.根据权利要求I所述的能量消耗量计算装置，其特征在干， 上述总能量消耗量的数据由多个能量消耗量的数据构成； 上述运转能量消耗量取得単元包括从上述多个能量消耗量的数据之中判定并提取有效的数据的提取単元，并根据由上述提取单元提取的有效的数据来取得上述运转能量消耗量; 上述提取单元通过判定上述多个能量消耗量的数据的各个数据是否包含于能量基准量来提取上述有效的数据。
3.根据权利要求2所述的能量消耗量计算装置，其特征在干， 上述设备所处理的部件的个数的数据与上述多个能量消耗量的数据的各个数据对应； 上述运转能量消耗量取得単元根据从上述总能量消耗量的数据之中作为有效的数据提取的有效能量消耗量的数据、与上述有效能量消耗量的数据对应的有效个数的数据，来计算能量消耗量的纯基本単位，从而取得上述运转能量消耗量。
4.根据权利要求I所述的能量消耗量计算装置，其特征在于，上述计算单元通过从上述总能量消耗量减去上述运转能量消耗量来计算上述非运转能量消耗量。
5.一种能量消耗量计算方法，其计算具有运转状态和非运转状态的设备所消耗的能量消耗量，其特征在于，包括 总能量消耗量取得步骤，取得上述设备所消耗的总能量消耗量的数据； 运转能量消耗量取得步骤，取得在上述运转状态下上述设备所消耗的运转能量消耗量的数据；以及 非运转能量消耗量计算步骤，根据通过上述总能量消耗量取得步骤取得的总能量消耗量的数据以及通过上述运转能量消耗量取得步骤取得的运转能量消耗量的数据，来计算在上述非运转状态下上述设备所消耗的非运转能量消耗量。
全文摘要
能量消耗量计算装置取得线电力量的数据和个数的数据(S11～S18)后，设定能量基准量及基准个数(S19)。然后，根据能量基准量及基准个数，从多个数据之中提取有效的数据(S20～S22)，针对有效的数据，计算一个数据的数据基本单位。然后，计算数据基本单位的平均值，将该平均值作为纯基本单位(S23)。并且，计算生产线所消耗的所有总电力量及总个数(S24)。然后，将总个数和纯基本单位相乘，来计算运转状态下的消耗电力量(S25)。然后，从总电力量减去运转状态下的消耗电力量，来计算非运转状态下的消耗电力量(S26)。
文档编号G06Q50/06GK102770886SQ201180006608
公开日2012年11月7日 申请日期2011年3月1日 优先权日2010年3月12日
发明者斋藤宏 申请人:欧姆龙株式会社