本發(fā)明的實(shí)施方式涉及資源管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在生產(chǎn)工廠等中,有時(shí)通過及時(shí)制度(Just-in-Time)方式、工廠自動(dòng)化(Factory Automation)系統(tǒng)導(dǎo)入來進(jìn)行無人化/自動(dòng)化。在導(dǎo)入了這樣的方式或系統(tǒng)的情況下,防止各個(gè)工序中的設(shè)備的問題和停止是重要的。
作為設(shè)備的問題產(chǎn)生的原因之一,可舉出由于雷電、陣風(fēng)等日常的自然現(xiàn)象所引起的災(zāi)害而發(fā)生的電力的不穩(wěn)定性(所謂“瞬時(shí)電壓降低(電壓驟降)”)。對(duì)于電力的不穩(wěn)定性,已經(jīng)嘗試著通過電源供給線路的復(fù)線化、備用電源等來避免。
但是,在中小規(guī)模的工廠的情況下,由于成本、空間的原因,在與平均業(yè)務(wù)相配合地解析了工序的基礎(chǔ)之上,根據(jù)重要度來設(shè)置不間斷電源裝置(Uninterruptible Power Supply:UPS)。另外,有時(shí)還根據(jù)氣象局的雷電預(yù)測(cè)等,手動(dòng)地進(jìn)行電源供給的開啟閉合。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-061970號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:T.Takuno,Y.Kitamori,R.Takahashi,T.Hikihara,“Ac Power Routing System in Home Based on Demand and Supply Utilizing Distributed Power Source”,Energies 2011,4(5),717-726
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
在以往的管理電力供給(資源供給)的系統(tǒng)中,還有成本、設(shè)置空間的問題,有難以覆蓋管理對(duì)象內(nèi)的所有設(shè)備、并且難以應(yīng)對(duì)每天的生產(chǎn)工序、負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化這樣的問題。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的,其目的在于提供一種能夠應(yīng)對(duì)負(fù)載、障礙的動(dòng)態(tài)變化,并且低成本地管理大量設(shè)備的資源管理系統(tǒng)。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)具備:第1開閉控制機(jī)構(gòu)、第2開閉控制機(jī)構(gòu)以及網(wǎng)格管理器,其中,(1)所述第1開閉控制機(jī)構(gòu)具備:第1開閉控制部,發(fā)出控制第1資源供給源與第1負(fù)載的連接的開閉的第1開閉信號(hào);第1監(jiān)視部,監(jiān)視從所述第1資源供給源供給的資源的狀態(tài);第1存儲(chǔ)部,存儲(chǔ)了定義與從所述第1資源供給源供給的資源的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述第1開閉信號(hào)的第1策略;以及第1路徑控制部,根據(jù)所述第1監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果以及所述第1策略來生成所述第1開閉信號(hào),(2)所述第2開閉控制機(jī)構(gòu)具備:第2開閉控制部,發(fā)出控制與所述第1資源供給源不同的第2資源供給源與第2負(fù)載的連接的開閉的第2開閉信號(hào);第2監(jiān)視部,監(jiān)視從所述第2資源供給源供給的資源的狀態(tài);第2存儲(chǔ)部,存儲(chǔ)了定義與從所述第2資源供給源供給的資源的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述第2開閉信號(hào)的第2策略;以及第2路徑控制部,根據(jù)所述第2監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果以及所述第2策略來生成所述第2開閉信號(hào),(3)所述網(wǎng)格管理器具備:第3監(jiān)視部,監(jiān)視從所述第1資源供給源供給的資源的狀態(tài);以及第3路徑控制部,根據(jù)所述第3監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果來控制所述第1路徑控制部以及所述第2路徑控制部中的至少一方而使得生成所述第1開閉信號(hào)以及所述第2開閉信號(hào)中的至少一方。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種資源管理系統(tǒng),該資源管理系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)負(fù)載、障礙的動(dòng)態(tài)變化,并且低成本地管理大量的設(shè)備。
附圖說明
圖1是示出實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的概要的圖。
圖2是示出實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是對(duì)在從電力供給的停止到復(fù)原期間容許的延遲時(shí)間進(jìn)行說明的圖。
圖4是示出智能開關(guān)之間的通信時(shí)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是示出智能開關(guān)與網(wǎng)格管理器之間的通信的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是說明網(wǎng)格管理器探測(cè)到電壓驟降時(shí)的工作的概念圖。
圖7是說明網(wǎng)格管理器探測(cè)到電壓驟降時(shí)的工作的概念圖。
圖8是說明智能開關(guān)探測(cè)到設(shè)備的問題時(shí)的工作的概念圖。
圖9是示出網(wǎng)格管理器與服務(wù)管理器之間的通信的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是示出服務(wù)管理器與云之間的通信的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
符號(hào)說明
1:資源管理系統(tǒng);10、10a~10e:智能開關(guān);100、100a~100c:資源測(cè)定控制器;110、110a~110c:資源路由管理器;120、120a~120c:資源路由控制器;130、130a~130c:終端測(cè)定控制器;140、140a~140c:終端通信管理器;150、150a~150c:終端通信控制器;20:網(wǎng)格管理器;200:網(wǎng)格測(cè)定控制器;210:網(wǎng)格通信管理器;220:網(wǎng)格通信控制器;230:本地通信策略控制器;30:服務(wù)管理器;300:服務(wù)質(zhì)量測(cè)定控制器;310:云服務(wù)管理器;320:通信控制器;330:本地服務(wù)策略控制器;35:云;350:服務(wù)器;360:數(shù)據(jù)庫(kù);40:電力線;42:網(wǎng)絡(luò);44:因特網(wǎng);46:移動(dòng)網(wǎng)絡(luò);50a~50h:負(fù)載;60:發(fā)電機(jī);62a、62b:蓄電池;LSP:本地服務(wù)策略;LCP:本地通信策略;PS1~PS4:物理開關(guān)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)在具有多個(gè)負(fù)載的廠房等中對(duì)該負(fù)載適當(dāng)?shù)毓┙o資源,并且根據(jù)資源供給的障礙發(fā)生或其預(yù)測(cè)來進(jìn)行資源的供給路由的重構(gòu)。資源的供給路由的控制是根據(jù)障礙的內(nèi)容而分層地進(jìn)行的,能夠靈活地重構(gòu)資源的供給路由。在以下的說明中,對(duì)在具有多個(gè)電力設(shè)備作為負(fù)載的廠房中管理作為資源的電力的供給的例子進(jìn)行說明。
(實(shí)施方式的結(jié)構(gòu))
如圖1所示,實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)1具有智能開關(guān)10a、10b、網(wǎng)格管理器20以及服務(wù)管理器30。智能開關(guān)10a、10b經(jīng)由電力線40接受電力的供給(資源的供給),并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)42與網(wǎng)格管理器20和其它智能開關(guān)以相互能夠通信的方式連接。網(wǎng)格管理器20經(jīng)由多個(gè)通信路徑(在圖1所示的例子中為因特網(wǎng)44以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)46)與服務(wù)管理器30連接。此外,實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)1也可以進(jìn)而經(jīng)由因特網(wǎng)44以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)46與由服務(wù)器等構(gòu)成的云35連接。
智能開關(guān)10a、10b是將電力設(shè)備等負(fù)載以及作為資源的電力供給源連接或者斷開的開關(guān)機(jī)構(gòu),連接有任意數(shù)量的負(fù)載以及電力供給源。如圖1所示,對(duì)智能開關(guān)10a,連接有負(fù)載50a~50d,并且連接有電力線40、發(fā)電機(jī)60以及蓄電池62a作為電力供給源。另外,對(duì)智能開關(guān)10b,連接有負(fù)載50a,并且連接有電力線40以及蓄電池62b作為電力供給源。
智能開關(guān)10a、10b不僅能夠?qū)ο蜇?fù)載的電力供給進(jìn)行開關(guān),而且還能夠從多個(gè)電力供給源選擇特定的電力供給源,連接到任意的負(fù)載。在圖1所示的例子中,智能開關(guān)10a具備物理開關(guān)PS1~PS3b,使物理開關(guān)PS1以及PS3b閉合,并且使物理開關(guān)PS2以及PS3a成為斷開狀態(tài),將發(fā)電機(jī)60的電力供給給負(fù)載50c以及50d,并且將蓄電池62a的電力供給給負(fù)載50b。同樣地,智能開關(guān)10b通過使物理開關(guān)PS4閉合,將蓄電池62b的電力供給給負(fù)載50a。
智能開關(guān)10a、10b在存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)部(未圖示)中具有:從網(wǎng)格管理器20提供的本地通信策略(Local Communication Policy:LCP)以及從服務(wù)管理器提供的本地服務(wù)策略(Local Service Policy:LSP)。本地通信策略是針對(duì)所設(shè)想的每個(gè)狀況定義了智能開關(guān)在與外部的通信中使用的通信路徑、通信參數(shù)、目的地信息等通信條件的定義信息。本地服務(wù)策略是針對(duì)設(shè)想的每個(gè)狀況定義了負(fù)載以及應(yīng)對(duì)該負(fù)載供給的資源(電力量等)的定義信息。智能開關(guān)10a、10b對(duì)于不容許延遲的電力供給源的切換,根據(jù)本地策略通過自身的判斷來實(shí)現(xiàn),但也可以根據(jù)后述網(wǎng)格管理器20的指示來實(shí)現(xiàn)電力供給源的切換。
本地通信策略以及本地服務(wù)策略使得能夠進(jìn)行多個(gè)智能開關(guān)之間的協(xié)同工作。在圖1所示的例子中,智能開關(guān)10a通過與智能開關(guān)10b協(xié)同,分別使物理開關(guān)PS2斷開并且使物理開關(guān)PS4閉合,將蓄電池62b的電力供給給負(fù)載50a。另外,本地通信策略以及本地服務(wù)策略還使得能夠進(jìn)行自身的智能開關(guān)單位中的自主工作。即,智能開關(guān)如果僅通過自身下屬的物理開關(guān)的控制就能夠進(jìn)行持續(xù)的電力供給,則根據(jù)各策略來控制物理開關(guān)。在圖1所示的例子中,智能開關(guān)10a通過根據(jù)本地服務(wù)策略控制物理開關(guān)PS3a以及PS3b,從而能夠選擇來自電力線40的電力或者來自發(fā)電機(jī)60的電力中的任意電力,對(duì)負(fù)載50c以及負(fù)載50d供給電力。
智能開關(guān)10a、10b還具有探測(cè)電力供給源、負(fù)載的問題的功能。智能開關(guān)10a、10b在探測(cè)到下屬的負(fù)載的問題的情況下,能夠根據(jù)本地服務(wù)策略,自主地控制物理開關(guān)來控制向下屬的負(fù)載的電力供給。
智能開關(guān)既可以如圖1所示的智能開關(guān)10a那樣連接多個(gè)電力供給源以及多個(gè)負(fù)載,也可以如智能開關(guān)10b那樣連接單獨(dú)的電力供給源以及單獨(dú)的負(fù)載。能夠根據(jù)廠房等中的負(fù)載的配置狀況、接受電力供給的受電設(shè)備的位置等,來設(shè)定智能開關(guān)的規(guī)模以及配置。
網(wǎng)格管理器20是管理多個(gè)智能開關(guān)10a、10b,并且生成各個(gè)智能開關(guān)所保持的本地通信策略的管理裝置。網(wǎng)格管理器20與多個(gè)智能開關(guān)10a、10b經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)42連接,實(shí)現(xiàn)多個(gè)智能開關(guān)10a、10b的協(xié)同工作。另外,網(wǎng)格管理器20生成智能開關(guān)10a、10b各自的本地通信策略而提供給各智能開關(guān)。
網(wǎng)格管理器20具有全局通信策略(Global Communication Policy:GCP)。全局通信策略是關(guān)于與下屬的智能開關(guān)10a、10b的通信、智能開關(guān)10a以及10b之間的通信、進(jìn)而與上級(jí)的服務(wù)管理器30的通信,針對(duì)設(shè)想的每個(gè)狀況定義了通信路徑、通信參數(shù)、目的地信息等的定義信息。網(wǎng)格管理器20自身根據(jù)來自服務(wù)管理器30的指示等,生成并保持全局通信策略。
網(wǎng)格管理器20與智能開關(guān)10a、10b同樣地,還具有探測(cè)電力供給源、負(fù)載的問題的功能。在網(wǎng)格管理器20探測(cè)到電力供給源的問題的情況下,能夠根據(jù)網(wǎng)格通信策略,對(duì)下屬的智能開關(guān)10a、10b指示變更電力供給路由。
服務(wù)管理器30是對(duì)網(wǎng)格管理器20進(jìn)行管理來設(shè)定系統(tǒng)整體的服務(wù)內(nèi)容,并且生成各個(gè)智能開關(guān)所保持的本地服務(wù)策略的管理裝置。服務(wù)管理器30生成每個(gè)智能開關(guān)的本地服務(wù)策略并提供給各智能開關(guān)。
服務(wù)管理器30具有全局服務(wù)策略(Global Service Policy:GSP)。全局服務(wù)策略是定義了針對(duì)資源管理系統(tǒng)1所管理的廠房整體的電力供給的基準(zhǔn)的定義信息。在全局服務(wù)策略中,包括負(fù)載的信息、該負(fù)載所需的電力的信息、負(fù)載和電力供給源的配置等信息。
云35是包括提供例如氣象信息的服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等的信息提供系統(tǒng)。云35將例如成為電壓驟降的原因的閃電預(yù)測(cè)信息等提供給服務(wù)管理器30。
接下來,參照?qǐng)D2,詳細(xì)說明實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)1的功能結(jié)構(gòu)。
如圖2所示,實(shí)施方式的智能開關(guān)10a、10b具備物理開關(guān)PSn、資源測(cè)定控制器100、資源路由管理器110以及資源路由控制器120。
資源測(cè)定控制器100(Resource Measurement Controller:RMC)為了決定電力供給路由,收集例如負(fù)載50a~50d的負(fù)載信息、包括發(fā)電機(jī)60的發(fā)電量等的發(fā)電信息、蓄電池62a、62b的蓄電信息等路由決定信息,提供給資源路由管理器110。資源測(cè)定控制器100經(jīng)由上述信息群的收集,監(jiān)視負(fù)載、電力供給源的問題,將負(fù)載、電力供給源的問題發(fā)生通知給資源路由管理器110。
資源路由管理器110(Resource Route Manager:RRM)依照路由決定信息以及從服務(wù)管理器30所提供的本地服務(wù)策略,決定智能開關(guān)10a、10b中的服務(wù)質(zhì)量(進(jìn)行什么樣的電力供給)。另外,在資源測(cè)定控制器100探測(cè)到負(fù)載、電力供給的問題發(fā)生的情況下,資源路由管理器110根據(jù)問題的狀況,決定電力供給路由的重構(gòu)。
資源路由控制器120(Resource Route Controller:RRC)根據(jù)資源路由管理器110的決定,決定作為資源的電力的供給路由。即,資源路由控制器100、資源路由管理器110以及資源測(cè)定控制器120相互協(xié)同地決定資源的供給路由。通過資源路由控制器120利用控制信號(hào)分別對(duì)智能開關(guān)10a、10b下屬的物理開關(guān)PSn進(jìn)行開閉控制,來變更電力的供給路由。
另外,實(shí)施方式的智能開關(guān)10a、10b具備終端測(cè)定控制器130、終端通信管理器140以及終端通信控制器150。
終端測(cè)定控制器130(Terminal Measurement Controller:TMC)收集通信控制所需的通信控制信息,提供給終端通信管理器140。終端通信管理器140(Terminal Communication Manager:TCM)根據(jù)從網(wǎng)格管理器20所提供的本地通信策略,控制智能開關(guān)和外部的通信。此外,終端通信管理器140在資源路由管理器110決定了與其它智能開關(guān)協(xié)同的電力供給的情況下,根據(jù)本地通信策略,設(shè)定與協(xié)同的智能開關(guān)的通信線路。終端通信控制器150(Terminal Communication Controller:TCC)根據(jù)終端通信管理器140的指示,控制智能開關(guān)10a、10b的通信設(shè)備來進(jìn)行通信。
另外,如圖2所示,實(shí)施方式的網(wǎng)格管理器20具備網(wǎng)格測(cè)定控制器200、網(wǎng)格通信管理器210、網(wǎng)格通信控制器220以及本地通信策略控制器230。
網(wǎng)格測(cè)定控制器200(Grid Measurement Controller:GMC)獲取與下屬的智能開關(guān)的通信控制、與服務(wù)管理器30的通信控制所需的通信控制信息,提供給網(wǎng)格通信管理器210。并且,網(wǎng)格測(cè)定控制器200與資源路由管理器110同樣地,還具有探測(cè)在下屬的智能開關(guān)中收容的負(fù)載、相關(guān)的電力供給源的問題的功能。
網(wǎng)格通信管理器210(Grid Communication Manager:GCM)監(jiān)視智能開關(guān)10a、10b之間的通信狀態(tài)、與智能開關(guān)10a、10b的通信狀態(tài)以及與服務(wù)管理器30的通信狀態(tài),進(jìn)而監(jiān)視下屬的負(fù)載和電力供給有無問題。并且,網(wǎng)格通信管理器210與服務(wù)管理器30協(xié)同地,決定包括通信手段、頻度等的本地通信策略。網(wǎng)格通信控制器220(Grid Communication Controller:GCC)控制和與智能開關(guān)10a、10b以及服務(wù)管理器30的通信相關(guān)的通信方式和/或通信頻度等。本地通信策略控制器230(Local Communication Policy Controller:LCC)對(duì)智能開關(guān)10a、10b提供本地通信策略而指示其改寫。
如圖2所示,實(shí)施方式的服務(wù)管理器30具備服務(wù)質(zhì)量測(cè)定控制器300、云服務(wù)管理器310、通信控制器320以及本地服務(wù)策略控制器330。
服務(wù)質(zhì)量測(cè)定控制器300(Service Quality Measurement Controller:SQC)測(cè)定實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)1所提供的服務(wù)質(zhì)量的狀態(tài),提供給云服務(wù)管理器310。云服務(wù)管理器310(Cloud Service Manager:CSM)監(jiān)視服務(wù)整體是否維持實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)1的用戶所決定的服務(wù)水平。然后,在由于與智能開關(guān)10a、10b連接的負(fù)載50a~50d的變更、變動(dòng)等,電壓驟降、暫時(shí)停電等與資源的供給停止時(shí)間有關(guān)的容許延遲變化了的情況下,變更各智能開關(guān)10a、10b的本地服務(wù)策略,或者對(duì)網(wǎng)格管理器20指示變更通信策略。
通信控制器320(Communication Controller:CC)設(shè)定與網(wǎng)格管理器20的指示對(duì)應(yīng)的通信方式來進(jìn)行通信。本地服務(wù)策略控制器330(Local Service Policy Controller:LSC)在由于負(fù)載50a~50d的變更、變動(dòng)等而需要變更各智能開關(guān)10a、10b的本地服務(wù)策略的情況下,指示該變更。
進(jìn)而,如圖2所示,實(shí)施方式的云35包括儲(chǔ)存有與本地通信策略、本地服務(wù)策略的變更相關(guān)的領(lǐng)域的信息、例如氣象預(yù)測(cè)信息、生產(chǎn)管理信息等的服務(wù)器350和數(shù)據(jù)庫(kù)360。
像這樣,實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)針對(duì)包括多個(gè)負(fù)載的管理對(duì)象配設(shè)多個(gè)智能開關(guān),分層地配設(shè)管理該智能開關(guān)的網(wǎng)格管理器。通過上述結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)與資源的供給停止時(shí)間有關(guān)的容許延遲的長(zhǎng)度,進(jìn)行靈活的資源供給控制。即,關(guān)于針對(duì)在時(shí)間上無延遲的電壓驟降的應(yīng)對(duì),智能開關(guān)根據(jù)本地服務(wù)策略而自主地變更供給路由。另外,關(guān)于針對(duì)在時(shí)間上較為寬裕的電壓驟降預(yù)測(cè)的應(yīng)對(duì),智能開關(guān)以及網(wǎng)格管理器協(xié)同,在跨越多個(gè)智能開關(guān)的范圍內(nèi)變更供給路由。由此,能夠進(jìn)行與負(fù)載對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)的供給控制。
另外,因?yàn)樵搶?shí)施方式的資源管理系統(tǒng)與管理智能開關(guān)的網(wǎng)格管理器獨(dú)立地具備管理服務(wù)的服務(wù)管理器,所以能夠擔(dān)保提供系統(tǒng)整體的服務(wù)質(zhì)量。
進(jìn)而,因?yàn)樵O(shè)為該實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)能夠變更作為智能開關(guān)進(jìn)行資源供給控制的基準(zhǔn)的本地服務(wù)策略、本地通信策略,所以無論作為管理對(duì)象的用戶的負(fù)載和其配置如何,都能夠應(yīng)用于任意方式的業(yè)務(wù)。這意味著,針對(duì)難以個(gè)體經(jīng)營(yíng)資源管理系統(tǒng)的用戶,擁有實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的人員能夠作為云服務(wù)提供資源管理服務(wù)。
(從資源供給停止至復(fù)原的容許延遲)
在此,參照?qǐng)D3,對(duì)在從向負(fù)載的電力供給的停止至復(fù)原的期間容許的延遲時(shí)間進(jìn)行說明。
在從電力等資源的供給由于障礙而停止至復(fù)原為止,一般需要一定時(shí)間。另一方面,在作為負(fù)載的電力設(shè)備中,從絕不容許任何延遲的電力設(shè)備到根據(jù)狀況容許某種程度的延遲的電力設(shè)備等,存在各種電力設(shè)備。例如,如圖3所示,廠房中發(fā)生電壓驟降是直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性的事件,所以期望在1秒以下恢復(fù)。關(guān)于廠房中的設(shè)備故障,重要的是防止對(duì)其它設(shè)備的影響,以幾秒鐘至幾分鐘單位的延遲恢復(fù)即可。進(jìn)而,關(guān)于廠房?jī)?nèi)的每個(gè)設(shè)備的電力供給的均衡化、電力供給的需求調(diào)整等事件,是在日常業(yè)務(wù)中發(fā)生的問題,由于能夠預(yù)先準(zhǔn)備,所以還能夠容許幾分鐘至幾十分鐘左右的延遲。關(guān)于預(yù)測(cè)雷電災(zāi)害的時(shí)期而預(yù)先變更電力供給路由那樣的事件,由于是根據(jù)周密的計(jì)劃而進(jìn)行的,所以還能夠容許幾小時(shí)單位的延遲。
另外,容許的延遲時(shí)間的差異與負(fù)載、電力供給的問題的影響所波及的范圍也有關(guān)系。例如,在廠房中發(fā)生電壓驟降的情況下,由于容許的延遲時(shí)間短,所以原則上是智能開關(guān)單位下的自主的復(fù)原。另一方面,在廠房中發(fā)生設(shè)備故障的情況下,雖然容許的延遲時(shí)間比發(fā)生電壓驟降長(zhǎng),但由于問題的影響波及到大范圍,所以網(wǎng)格管理器以及智能開關(guān)的協(xié)同性復(fù)原變得不可或缺。
關(guān)于發(fā)生電壓驟降、設(shè)備的故障等電力供給的各種狀態(tài),以在電力供給停止并且復(fù)原之前所容許的延遲時(shí)間(開關(guān)的開閉所容許的時(shí)間)為基準(zhǔn)來分類,將適于各個(gè)狀態(tài)的電力供給路由的變更方法(開關(guān)的開閉的組合方法)對(duì)應(yīng)起來的表格被作為本地服務(wù)策略儲(chǔ)存于智能開關(guān)、網(wǎng)格管理器的存儲(chǔ)部。在圖3所示的例子中,將廠房中發(fā)生電壓驟降、設(shè)備故障、在時(shí)間上寬裕的需求響應(yīng)、進(jìn)而在預(yù)測(cè)了雷電等電壓驟降的基礎(chǔ)之上的供給路由變更表示為電力供給的狀態(tài)。然后,與各個(gè)狀態(tài)(預(yù)測(cè))對(duì)應(yīng)地,將智能開關(guān)單獨(dú)的自主控制、智能開關(guān)彼此的協(xié)同控制、網(wǎng)格管理器和智能開關(guān)協(xié)同的本地控制、進(jìn)而網(wǎng)格管理器彼此協(xié)同的全局控制等定義為應(yīng)對(duì)策略。因?yàn)閷?shí)施方式的資源管理系統(tǒng)具備:智能開關(guān),直接控制向負(fù)載的電力供給;網(wǎng)格管理器,包括并管理多個(gè)智能開關(guān);以及圖3所示那樣的服務(wù)策略表格,除了電力供給路由的自主性的復(fù)原以外,還能夠進(jìn)行與其它智能開關(guān)協(xié)同的復(fù)原。
(實(shí)施方式的工作例1:智能開關(guān)檢測(cè)問題)
以下,參照?qǐng)D4,說明實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的工作。如圖4所示,資源路由管理器110a、110b具備資源路由決定部111a、111b、本地服務(wù)質(zhì)量管理器112a、112b以及信息處理部113a、113b。另外,終端通信管理器140a、140b具備終端通信決定部141a、141b、本地通信管理器142a、142b、網(wǎng)絡(luò)接入部143a、143b以及終端測(cè)定管理器144a、144b。
當(dāng)資源測(cè)定控制器100a檢測(cè)到負(fù)載50c中的電壓驟降時(shí),檢測(cè)結(jié)果被發(fā)到資源路由管理器110a的信息處理部113a。
資源路由管理器110a的本地服務(wù)質(zhì)量管理器112a根據(jù)本地服務(wù)策略,經(jīng)由終端通信管理器140a的本地通信管理器142a,對(duì)網(wǎng)格管理器20、智能開關(guān)10b通知發(fā)生電壓驟降。
資源路由決定部111a根據(jù)本地服務(wù)策略,決定切斷作為電壓驟降的發(fā)生原因的電力供給源(例如電力線40),通知給資源路由控制器120a。
資源路由控制器120a依照通知使物理開關(guān)PS3a斷開并且使物理開關(guān)PS3b閉合,將向負(fù)載50c的電力供給從電力線40切換到發(fā)電機(jī)60。
資源路由決定部111a依照來自本地服務(wù)質(zhì)量管理器112a的指示,與其它智能開關(guān)10b協(xié)同,決定為了應(yīng)對(duì)發(fā)生電壓驟降而準(zhǔn)備的電力供給路由。像這樣,雖然根據(jù)實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng),智能開關(guān)檢測(cè)并且智能開關(guān)自身單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)要求低延遲的物理開關(guān)的控制,但也可以與其它智能開關(guān)協(xié)同地實(shí)現(xiàn)物理開關(guān)的控制。關(guān)于此時(shí)的協(xié)同控制,既可以是智能開關(guān)彼此經(jīng)由位于上級(jí)的網(wǎng)格管理器而協(xié)同工作,也可以是智能開關(guān)彼此直接協(xié)同工作。
(實(shí)施方式的工作例2:網(wǎng)格管理器檢測(cè)問題)
接下來,參照?qǐng)D5以及6,說明實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的其它工作。如圖5所示,資源路由管理器110c具備資源路由決定部111c、本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c以及信息處理部113c。另外,終端通信管理器140c具備終端通信決定部141c、本地通信管理器142c、網(wǎng)絡(luò)接入部143c以及終端測(cè)定管理器144c。進(jìn)而,網(wǎng)格通信管理器210具備網(wǎng)格通信策略決定部211、本地通信策略決定部212、網(wǎng)絡(luò)接入部213、網(wǎng)格通信管理器214以及信息處理部215。
當(dāng)網(wǎng)格測(cè)定控制器200檢測(cè)到負(fù)載50e中的電壓驟降時(shí),檢測(cè)結(jié)果被發(fā)到網(wǎng)格通信管理器210的信息處理部215。
網(wǎng)格通信管理器210的網(wǎng)絡(luò)接入部213將檢測(cè)到的電壓驟降信息發(fā)到下屬的智能開關(guān)10c。智能開關(guān)10c的本地通信管理器142c接收來自網(wǎng)格管理器20的電壓驟降信息。接收到的電壓驟降信息被發(fā)到本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c。
本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c根據(jù)接收到的電壓驟降信息和本地服務(wù)策略,經(jīng)由本地通信管理器142c對(duì)智能開關(guān)10d、10e通知發(fā)生電壓驟降。
資源路由決定部111c決定切斷作為電壓驟降的發(fā)生原因的電力供給源(例如電力線40),通知給資源路由控制器120c。
資源路由控制器120c依照通知而使物理開關(guān)PS3a斷開并且使物理開關(guān)PS3b閉合,將向負(fù)載50e的電力供給從電力線40切換到發(fā)電機(jī)60c。
資源路由決定部111c依照來自本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c的指示,與其它智能開關(guān)10d、10e協(xié)同,決定為了應(yīng)對(duì)發(fā)生電壓驟降而準(zhǔn)備的電力供給路由。
圖6以及7示出了工作例2的工作概要。如圖6所示,當(dāng)電壓驟降信息被從網(wǎng)格管理器20發(fā)到智能開關(guān)10c時(shí)(圖6中(a)),智能開關(guān)10c的本地通信管理器142c以及智能開關(guān)10e的本地通信管理器142e交換電壓驟降信息(該圖(b))。接下來,本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c和本地服務(wù)質(zhì)量管理器112e相互協(xié)同地控制各個(gè)物理開關(guān),將發(fā)電機(jī)60c的電力不僅供給到負(fù)載50e而且還供給到負(fù)載50g、負(fù)載50h(該圖(c))。即,多個(gè)智能開關(guān)協(xié)同地變更電力供給路由。
另外,如圖7所示,關(guān)于電力供給路由的變更,在將探測(cè)到電壓驟降等問題的時(shí)刻設(shè)為T1、將電力供給路由的變更完成的預(yù)定時(shí)刻設(shè)為T2時(shí),延遲時(shí)間T2-T1在圖3所示的每個(gè)事件的容許延遲時(shí)間以下的電力供給路由被選擇。從網(wǎng)格管理器20至智能開關(guān)10c的通信路徑也是同樣的,網(wǎng)格通信控制器220選擇從網(wǎng)格管理器20向智能開關(guān)10c的通信為充分低于容許延遲時(shí)間的時(shí)間的通信路徑。
像這樣,根據(jù)實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng),對(duì)于網(wǎng)格管理器檢測(cè)到的異常,智能開關(guān)彼此協(xié)同地控制物理開關(guān),而該協(xié)同工作既可以經(jīng)由網(wǎng)格管理器來實(shí)現(xiàn),也可以是智能開關(guān)自身與其它智能開關(guān)直接協(xié)同而實(shí)現(xiàn)控制。
(實(shí)施方式的工作例3:特定的智能開關(guān)構(gòu)建供給路由)
接下來,參照?qǐng)D5以及8,說明實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的其它工作。
當(dāng)資源測(cè)定控制器100c檢測(cè)到下屬的負(fù)載中的故障(異常)時(shí)(圖8中(a)),檢測(cè)結(jié)果經(jīng)由資源路由管理器110c的信息處理部113c被發(fā)到本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c。
本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c根據(jù)本地服務(wù)策略,經(jīng)由終端通信管理器140c的本地通信管理器142c,對(duì)網(wǎng)格管理器20通知發(fā)生設(shè)備故障。
當(dāng)接受到發(fā)生設(shè)備故障的通知時(shí),網(wǎng)格管理器20的網(wǎng)格通信管理器210進(jìn)行電力的供給路由的重構(gòu)。具體而言,網(wǎng)格通信管理器210根據(jù)設(shè)備故障的異常水平,選擇適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵤侄?例如根據(jù)可利用的信道、通信方式的擁擠度等而能夠以最短時(shí)間傳遞信息的通訊手段)。然后,進(jìn)行電力路由的重構(gòu),使得能夠在下屬的智能開關(guān)10c~10e中實(shí)現(xiàn)用于避免問題的供電潮流。
此時(shí),在網(wǎng)格管理器20的網(wǎng)格通信管理器210所保持的與向各智能開關(guān)的電力供給路由有關(guān)的信息是規(guī)定時(shí)間以上的舊的信息的情況(例如30分鐘前)、并且需要多個(gè)智能開關(guān)協(xié)同地進(jìn)行路徑重構(gòu)的情況下,網(wǎng)格通信管理器210選擇能夠最快地進(jìn)行電力路由重新計(jì)算的智能開關(guān),指示重構(gòu)電力供給路由(在圖8中的(b)(c))。在圖8所示的例子中,網(wǎng)格通信管理器210對(duì)下屬的智能開關(guān)中的CPU使用率低的智能開關(guān)10e指示重新計(jì)算電力路由。
接受到指示的智能開關(guān)10e使用自身的本地通信管理器142e、本地服務(wù)質(zhì)量管理器112e所擁有的最新信息來進(jìn)行重構(gòu)電力供給路由的運(yùn)算。
當(dāng)重構(gòu)處理完成時(shí),進(jìn)行了重構(gòu)的智能開關(guān)針對(duì)需要變更電力供給路由的智能開關(guān)指示變更路由(該圖(d))。
接受到指示的智能開關(guān)的本地通信管理器10d將與路由變更相關(guān)的信息交給本地服務(wù)質(zhì)量管理器112d。本地服務(wù)質(zhì)量管理器112d根據(jù)接受到的信息,重構(gòu)電力供給路由。
(實(shí)施方式的工作例4:策略的變更)
接下來,參照?qǐng)D5以及9,說明實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的其它工作。如圖9所示,云服務(wù)管理器310具備通信網(wǎng)絡(luò)決定部311、本地服務(wù)策略決定部312、網(wǎng)絡(luò)接入部313、通信管理器314、全局服務(wù)質(zhì)量管理器316以及信息處理部315。
在針對(duì)多個(gè)網(wǎng)格管理器20中的一個(gè)網(wǎng)格管理器有節(jié)電請(qǐng)求的情況下,接受到節(jié)電請(qǐng)求的網(wǎng)格管理器20向自身所屬的服務(wù)管理器30發(fā)送調(diào)整委托。
接受到調(diào)整委托的服務(wù)管理器30的全局服務(wù)質(zhì)量管理器316根據(jù)下屬的網(wǎng)格管理器20的狀態(tài),讓本地服務(wù)策略決定部312創(chuàng)建最佳的本地服務(wù)策略。
全局服務(wù)質(zhì)量管理器316將所創(chuàng)建的本地服務(wù)策略經(jīng)由通信管理器314發(fā)到網(wǎng)格管理器20。
當(dāng)從服務(wù)管理器30接受到本地服務(wù)策略時(shí),網(wǎng)格管理器20的網(wǎng)格通信管理器讓本地通信策略決定部212創(chuàng)建適于接受到的本地服務(wù)策略的本地通信策略。
全局通信管理器214將所創(chuàng)建的本地通信策略以及從服務(wù)管理器30接受到的本地服務(wù)策略發(fā)到下屬的智能開關(guān)。
當(dāng)從網(wǎng)格管理器20的全局通信管理器214接受到本地通信策略以及本地服務(wù)策略時(shí),本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c應(yīng)用接受到的本地服務(wù)策略,本地通信管理器142c應(yīng)用接受到的本地通信策略。
當(dāng)接受到的策略被應(yīng)用時(shí),資源路由決定部111c根據(jù)需要進(jìn)行電力供給路由的切換。
(實(shí)施方式的工作例5:云利用)
接下來,參照?qǐng)D5、9以及10,說明實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)的其它工作。如圖10所示,全局服務(wù)質(zhì)量管理器316具備服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)部341、產(chǎn)品工序監(jiān)視部342、風(fēng)險(xiǎn)·影響評(píng)價(jià)部343、經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)部344以及數(shù)據(jù)存取控制器345。
服務(wù)管理器30的全局服務(wù)質(zhì)量管理器316參照管理對(duì)象的廠房等中的生產(chǎn)工序、線路的狀態(tài)信息,評(píng)價(jià)電力供給的障礙所造成的影響。在評(píng)價(jià)時(shí),全局服務(wù)質(zhì)量管理器316從云35的服務(wù)器350、數(shù)據(jù)庫(kù)360獲取氣象相關(guān)官方所提供的氣象信息、雷電預(yù)測(cè)信息。
影響評(píng)價(jià)的結(jié)果是,當(dāng)判定為需要變更電力潮流時(shí),本地服務(wù)策略決定部312生成新的本地服務(wù)策略。通信管理器314將所生成的本地服務(wù)策略發(fā)到網(wǎng)格管理器20。
網(wǎng)格管理器20的全局通信管理器214將新的本地服務(wù)策略發(fā)到智能開關(guān)10c的本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c,本地服務(wù)質(zhì)量管理器112c應(yīng)用接受到的新的本地服務(wù)策略。
另外,網(wǎng)格管理器20的本地通信策略決定部212生成用于滿足新的本地服務(wù)策略的本地通信策略。全局通信管理器214將所生成的新的本地通信策略發(fā)到智能開關(guān)10c的本地通信管理器142c。本地通信管理器142c應(yīng)用新的本地通信策略。
資源路由決定部111c根據(jù)需要,根據(jù)新的本地服務(wù)策略進(jìn)行電力供給路由的重構(gòu)。
像這樣,實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)針對(duì)包括多個(gè)負(fù)載的管理對(duì)象配設(shè)多個(gè)智能開關(guān),分層地配設(shè)管理該智能開關(guān)的網(wǎng)格管理器,在上級(jí)的網(wǎng)格管理器和下級(jí)的智能開關(guān)這兩者中監(jiān)視電力供給的問題等。通過上述結(jié)構(gòu),即使遍及大范圍也能夠靈活地應(yīng)對(duì)電力供給路徑的變更。
另外,在該實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)中,因?yàn)樵O(shè)為上級(jí)的網(wǎng)格管理器、服務(wù)管理器能夠變更成為實(shí)際上承擔(dān)電力供給路由的變更的智能開關(guān)的工作的基準(zhǔn)的本地服務(wù)策略、本地通信策略,所以即使在電力供給管理的對(duì)象遍布大范圍的情況下,也能夠靈活地進(jìn)行供給路徑的變更。
另外,在實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)中,因?yàn)樯霞?jí)的網(wǎng)格管理器、服務(wù)管理器管理上述策略群,所以作為管理對(duì)象的工廠的運(yùn)營(yíng)者無需管理策略。這使得能夠向第三方委托資源管理的運(yùn)營(yíng),即使在如中小規(guī)模的企業(yè)、工廠那樣難以具備自營(yíng)的通信網(wǎng)和管理系統(tǒng)的情況下,也變得能夠容易地導(dǎo)入資源管理系統(tǒng)。
進(jìn)而,在該實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)中,因?yàn)殛P(guān)于智能開關(guān)、網(wǎng)格管理器、服務(wù)管理器相互之間的通信,通過本地通信策略、全局通信策略來定義了通信條件,所以能夠自由地設(shè)定通信線路。即,不僅能夠利用自營(yíng)的通信網(wǎng),而且能夠利用第三方提供的電信網(wǎng)。另外,通過定義多個(gè)通信線路,使得能夠自由地選擇使開關(guān)控制高速化的通信線路。
雖然說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式,但這些實(shí)施方式僅作為例子被提出,而不是旨在限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實(shí)施方式能夠通過其它各種方式實(shí)施,能夠在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形被包含于發(fā)明的范圍、宗旨內(nèi),并且被包含于專利的權(quán)利要求書所記載的發(fā)明和其均等范圍內(nèi)。例如,實(shí)施方式的資源管理系統(tǒng)進(jìn)行電力供給的管理,但不限于此。對(duì)于供氣、供水等使用多個(gè)資源供給源對(duì)多個(gè)負(fù)載、需求場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的供給的對(duì)象,同樣能夠應(yīng)用。