統合型インフラストラクチャ提供システム
【課題】飲料水、電力、調整された清浄空気や通信手段等のインフラストラクチャサービスを即座に提供できるような統合型で、適応性があり、モジュール式であり、拡張性があり、移動可能なユーティリティシステムを提供すること。
【解決手段】統合型モジュール式インフラストラクチャ提供システム（ＩＲＳ）が開示される。ＩＲＳは、電力、通信、浄水、空気濾過のようなインフラストラクチャの要求を満たすように構成された１つ以上のインフラストラクチャ提供モジュールを有する。このＩＲＳは、電力バス及び制御バスによってインフラストラクチャ提供モジュールに接続された制御モジュールによって、その場所で制御される、又は、双方向通信装置を有する通信モジュールによってＩＲＳと通信する遠隔制御装置により離れた場所から制御される。前記電力バス及び制御バスは、統合型システムに設けられた全てのインフラストラクチャ提供モジュールをネットワーク接続する。複数のＩＲＳのメンテナンスや後方支援は、単一の遠隔制御装置によって離れた場所から管理される。
【解決手段】統合型モジュール式インフラストラクチャ提供システム（ＩＲＳ）が開示される。ＩＲＳは、電力、通信、浄水、空気濾過のようなインフラストラクチャの要求を満たすように構成された１つ以上のインフラストラクチャ提供モジュールを有する。このＩＲＳは、電力バス及び制御バスによってインフラストラクチャ提供モジュールに接続された制御モジュールによって、その場所で制御される、又は、双方向通信装置を有する通信モジュールによってＩＲＳと通信する遠隔制御装置により離れた場所から制御される。前記電力バス及び制御バスは、統合型システムに設けられた全てのインフラストラクチャ提供モジュールをネットワーク接続する。複数のＩＲＳのメンテナンスや後方支援は、単一の遠隔制御装置によって離れた場所から管理される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール式の移動可能なユーティリティインフラストラクチャ又はユーティリティ装置及びインフラストラクチャサービスを提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力、通信、水等のインフラストラクチャサービスが利用できなかったり、確保できなかったりする緊急時、軍時、又は、人道支援活動時において、そのようなサービスを提供するため異なる種類の独立したシステムを調達し、備え付けることが一般に行われる。同様に、特に言うほどのインフラストラクチャサービスがない場合も、そのようなサービスを提供するために複数の装置を調達し、備え付けなければならない。しかしながら、突然にインフラストラクチャサービスが必要となる場合や、資金が限られているため、一部のインフラストラクチャサービスのみだけで、他のサービスは準備できない場合には、問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、飲料水、電力、調整された清浄空気や通信等のインフラストラクチャサービスを即座に提供できるような統合型で、適応性があり、モジュール式であり、拡張性があり、移動可能なユーティリティシステムに対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した要求は、複数の異なるインフラストラクチャ提供モジュールを互いに接続する電力バス（電力線）及び制御バス（制御線）を有する統合型で移動可能なインフラストラクチャ提供システム（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｙｓｔｅｍ）において満たされる。制御モジュールは、協働して、インフラストラクチャ提供モジュールをその場所にて制御する。あるいは、遠隔制御装置は、インフラストラクチャ提供モジュールの一つによって提供される双方向通信回線を通じて、離れた場所から一以上のインフラストラクチャ提供システムの複数のインフラストラクチャ提供モジュールを、協働して制御することもできる。
【０００５】
本発明の上記及びその他の目的、態様、特徴及び効果については、以下の詳細な説明及び添付図面を考慮すれば一層明瞭になるであろう。同等の構造体や工程は、同類の参照符号や表示によって示される。さらに、本発明は、様々な範囲での方法及び装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。添付図面は、本明細書の一部を構成するものであり、本発明の具体的な実施形態を例示している。添付図面において、同類の参照符号は複数の図中の実質的に同等な構成要素を示す。実施形態の各々は、当業者が本発明を実施できるように十分に説明されている。なお、本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態を用いることも可能であり、また、構造的、論理的、電気的な変更を加えてもよい。従って、以下の詳細な説明は、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付されたクレーム及びその均等物によってのみ定義されるものである。
【０００７】
本発明に係る統合型インフラストラクチャ提供システム（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｙｓｔｅｍ：ＩＲＳ）は、モジュール式で、拡張性のある、統合型の移動可能なユーティリティシステムであり、飲料水、電気、浄化空気及び通信のような資源（ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を速やかに利用できるようにするシステムである。統合型インフラストラクチャ提供システムの実施形態は、一つのユニットにまとめられた多種多様なインフラストラクチャ提供モジュールを有し、支援の際、及び／又は緊急対応時に用いられるように構成されている。ＩＲＳの各モジュールは、制御モジュールと共に使用するように構成された新規の電力線（電力バス）及び制御線（制御バス）によって制御及び監視される。
【０００８】
図１は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の一実施形態の概略を示す。統合型インフラストラクチャ提供システム１０は、複数のモジュール２０が取り付けられるパレット１２を有する。ここで、参照符号２０は、モジュール一般を示す。ＩＲＳを構成する具体的なモジュールを示す場合は他の参照符号が用いられる。パレット１２は、図１に示すように、分離した構造体であってもよいし、運搬車１４のような別の構造体の一部として一体化されていてもよい。統合型インフラストラクチャ提供システム１０の用途やモジュール２０のサイズ及び種類は多岐にわたってよく、他の実施形態では、パレット１２は、例えば、トラック、トレーラ、台車（ｓｋｉｄ）、鉄道車両、手押し車、カート、バックパックに固定される、又は、それらの一部として構成される。一実施形態では、パレット１２には、発電設備と関連付けられた原動機の燃料用タンク又は燃料袋を収納する空間が設けられる。また、パレット１２は、搭載された全てのモジュール２０を保護するための筐体を備えてもよい。筐体は、モジュール２０に加えて、メンテナンス用品、スペアパーツ、その他の消耗品を載せるための一以上の保管場所（図示せず）を備えてもよい。
【０００９】
一実施形態では、統合型インフラストラクチャ提供システム１０は、モジュール式装置であり、変化する要求を満たし、モジュール２０を効率よくメンテナンスするため、ユニット化されたモジュール２０を素早く取り付け、取り外しできるように構成されている。他の実施形態では、モジュール２０は、単一のパレット構造体（図示せず）に直接組み込まれている。モジュール式装置として構成された統合型インフラストラクチャ提供システム１０において、パレット１２には、モジュール２０を上下に積むことができるように棚（図示せず）を設けてもよい。
【００１０】
一実施形態では、モジュール２０は、サイズ、形状が統一されており、他のモジュール２０の位置を変更したり、パレット１２を変更したりすることなく、あるモジュール２０を他のモジュール２０に入れ替えることができる。しかしながら、他の実施形態では、各モジュール２０は、他のモジュールと異なるサイズ及び形状を有する。この後者の実施形態では、ある特定のタイプのモジュール２０をそのサイズ及び／又は形状のままパレットのある特定の位置に配置するように各モジュール２０を収納するため、パレット１２を改変する必要がある。ある実施形態では、ある特定のタイプのモジュール２０では、サイズ及び形状は同じであるが、他のタイプのモジュール２０とは、サイズ及び／又は形状が異なるという場合もある。
【００１１】
図１の実施形態では、モジュール２０は、パレット１２に取り付けられるように構成されている。パレット１２にモジュール２０を固定するために、ボルト、ひも、チェーン、留め釘、荷を支える板、引き具、簡易脱着留め具等が用いられる。また、他の構造体においても、パレット１２にモジュール２０を固定できるように、また、モジュール２０に容易に手が届き、パレット１２に容易に取り付けができるように構成できることが、理解されよう。
【００１２】
一般に、モジュール２０は、モジュール方式であり、それ自体必要なものを完備しており、他のモジュール構造体に依存せずに動作する。しかしながら、いくつかの実施形態では、モジュール２０のあるものは、付加機能を備えるためにサブモジュールを組み入れている。別の実施形態では、あるモジュール２０が、一つ以上の各モジュール２０を接続するように構成される。これによって、互いに連関してモジュール２０が動作し、又は、あるモジュール２０のある機能が使用可能となる。さらに別の実施形態では、あるモジュール２０の特定の部分が、他のモジュール２０の間に割り当てられることもある。
【００１３】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０の各モジュール２０に電力を供給するために、電力線（電力バス）３０が設けられる。この電力バス３０は、モジュール２０を電力バス３０に結合するための複数の接続部、若しくは、結合部３２を有する。一実施形態では、電力バス３０は、複数の接続部３２を有する導体である。別の実施形態では、電力バス３０は、変圧器、フィルタ及びヒューズ（図示せず）を備えており、２４０ＶＡＣ、１１０ＶＡＣ、１２ＶＤＣのような通常使用される電圧電流レベルで電力を供給できる。他の実施形態では、電力バス３０は、パレット１２及びモジュール２０から分離した別個の構造体である。また、別の実施形態では、電力バス３０は、パレット１２の一部として構成されている。さらに別の実施形態では、電力バス３０は、モジュール２０と一体化されたある特定の部位を有している。
【００１４】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール２０を制御するために、制御バス４０が設けられる。上述の電力バス３０と同様に、制御バス４０は、モジュール２０に制御バス４０を接続するための複数の接続部又は結合部４２を有する。一実施形態では、制御バス４０は、別個の構造体であり、簡単に手が届き、メンテナンスしやすいような様態でパレット１２に配置されている。制御バス４０の結合部４２は、いくつかの実施形態では、統一された構成となっている。他の実施形態では、結合部４２は、各モジュール２０に接続できるようになっている。さらに別の実施形態では、制御バス４２は、その一部がいくつかのモジュール２０に直接組み込まれた分散した構造体である。一実施形態では、制御バス４０は、フレキシブルフラットケーブルや複数の導線のような導線の組であり、各導線は、端部に適当な結合部４２を有している。また、ある例では、制御バス４０は、アクチュエータ、プログラマブル論理制御装置、センサ、スイッチ等を有する。この制御バス４０によって、種々のモジュール２０に対する制御信号の送受信やモジュール２０間での制御信号の送受信が可能となる。
【００１５】
モジュール２０を監視、制御及び統合するために、制御モジュール５０が設けられる。制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に含まれる種々のモジュール２０の検知、評価、監視、診断、動作及び制御を円滑に行うようにする。一実施形態では、制御モジュール５０は、同軸のプッシュプルアクチュエータ（ｃｏａｘｉａｌ ｐｕｓｈ／ｐｕｌｌ ａｃｔｕａｔｏｒｓ）、ＯＮ／ＯＦＦトグルスイッチ、計測器、電位差計のような複数のアナログ制御のモニター用の部品を有する。制御モジュール５０の他の実施形態では、ソフトウェア、それに関連するデジタル方式の機械装置及びデータ線とが組み合わせられており、この組み合わせによって、一又は複数のモジュール２０の動作状態を変更及び監視する。制御モジュール５０上で実行されるソフトウェアによって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の他のモジュール２０に組み込まれた制御インターフェースモジュールに対して制御信号及び動作情報の送受信が行われる。
【００１６】
図２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２が組み込まれた制御モジュール５０の別の実施形態を示す。ＣＰＵ５２は、読み出し／書き込みメモリ装置５４、入出力装置５６、及び通信ポート５８に、動作可能に接続される。ＣＰＵ５２及びメモリ装置５４は、メモリ装置５４に記録された制御ソフトウェア、制御方法、制御アルゴリズムを、当業者に周知の方法で、協働して実行する。一実施形態における入出力装置５６は、制御モジュール５０に対して情報の読み出し及び入力を行うためのキーボード及びモニター画面（図示せず）を有する。ここで、入出力装置５６は、制御モジュール５０と一体的に構成されてもよいし、また、制御モジュール５０から離れて位置し、ケーブル接続又は無線接続による周知の方法で接続してもよい。また、制御モジュール５０は、ＣＰＵ５２への制御信号をコード化し、ＣＰＵ５２からの制御信号をデコードするデジタル／アナログ変換器６０、アナログ／デジタル変換器６２をそれぞれ一つ以上有する。信号変換器６０及び６２は、通信ポート５８に接続される。制御モジュール５０は、モジュール２０を制御するための信号がＣＰＵ５２から送信されるように、制御バス４０を信号変換器６０、６２に接続できるように構成されている。一実施形態では、通信ポート５８及びＣＰＵ５２が協働して、組み込まれたスイッチング手段を制御する。このスイッチング手段は、信号変換器６０を介し、制御バス４０に沿って、ＣＰＵ５２からの制御信号を適切なモジュール２０に対して適切にアドレス指定する。ここで、制御モジュール５０からの信号を受信し、また、その信号に対して応答するようになされた制御インターフェース装置によって、制御モジュール５０からの信号が、モジュール２０を直接制御する。一実施形態において、制御インターフェース装置は、小型の制御装置であり、ある場合は、制御モジュール５０と同様に中央演算処理装置とメモリ装置を有する。別の実施形態では、制御インターフェース装置は、複数の機械式アクチュエータを有する、又は、それらアクチュエータに結合されており、それらアクチュエータは、接続されたモジュール２０を制御するように構成されている。
【００１７】
制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール用中央制御ハブとして機能するだけではなく、電力バス３０及び制御バス４０を制御して、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の各モジュール２０を互いに直接接続する働きもする。ある例においては、あるモジュール２０の動作を制御若しくは最適化する目的で、別のモジュール２０からの信号が、そのモジュールに直接送信される。また別の実施形態では、制御信号及び検知信号を流すためにそれぞれの制御バスが接続された複数の統合型インフラストラクチャ提供システムを、単一の制御モジュール５０が制御する。単一の制御モジュール５０を、複数のモジュール２０や複数の統合型インフラストラクチャ提供システム１０又はそれらの組み合わせを制御するように構成させることが可能であり、この場合、制御機能を実行するのに必要な処理能力及び回線容量によってのみ制限されることが理解されよう。
【００１８】
ある実施形態では、制御モジュール５０は、風雨を防ぐ筐体を有している。他の実施形態では、特に、統合型インフラストラクチャ提供システム１０が軍事機関や緊急対応機関によって使用される場合は、制御モジュールの筐体は防塵構造であり、電磁パルス（ＥＭＰ）に耐えられるように強化されている。制御モジュール５０の筐体は、有効であればいかなるサイズ及び形状でもよく、さらに制御モジュール５０をパレット１２に固定し、また、制御モジュール５０を制御バス３０や電力バス４０に結合するのに必要な結合部や取り付け部を設けてもよい。
【００１９】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０の一実施形態では、通信モジュール７０は制御モジュール５０と協働して統合型インフラストラクチャ提供システム１０を動作させ、管理する。この場合、通信モジュール７０は、制御バス４０によって制御モジュール５０に接続することができる。別の実施形態としては、通信モジュール７０及び制御モジュール５０は、一部若しくは全体を組み合わせてもよい。
【００２０】
通信モジュール７０によって、２つ以上の地点の間での双方向データ通信が可能となる。この通信モジュール７０によって、声、ビデオデータ、デジタルデータ、アナログデータ、インターネットサービス等の多種多様な通信媒体を扱うことができる。通信モジュール７０で用いられる通信機構としては、数ある中でも、衛星通信設備、見通し通信設備、指向性及び無指向性送受信設備、デジタル通信設備、有線電話機の小規模ネットワーク、セルラー方式及び／又はページング通信設備等が挙げられる。一実施形態では、通信モジュール７０は、複数の構成部品が単一のモジュールに容易に統合できるようなラックマウント方式の構成をとっている。図１に示される実施形態では、通信モジュール７０は、自動指向型衛星送受信ユニット７２及び標準的な無線周波数アンテナ７４を備える。これにより、通信モジュール７０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の使用者と統合型インフラストラクチャ提供システム１０の近くや遠くにいる使用者以外の人との間の通信を円滑に行えるようにするだけでなく、離れた場所から統合型インフラストラクチャ提供システム１０を制御するための手段を提供する。例えば、遠隔制御装置７６（図２）は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に対して信号の送受信を行うことができる。この場合、遠隔制御装置７６は、一つ以上の統合型インフラストラクチャ提供システム１０の現在の動作状態を反映し、遠隔制御装置７６の位置からその統合型インフラストラクチャ提供システム１０を制御することができる。ある実施形態においては、制御モジュール５０を統合型インフラストラクチャ提供システム１０から取り除き、遠隔制御装置７６を代わりに用いることができる。この実施形態では、遠隔制御装置７６が、全ての制御機能を遠隔操作する。別の実施形態では、通信モジュール７０は テレビ会議環境を提供し、それらの環境に付随する映像／音響関連機器を用いて相互に送受信するのに必要となる手段をも提供する。これにより、複数の通信位置がネットワークで接続され、同時に複数のグループ間で瞬時に双方向通信にて多者通信ができる。
【００２１】
全てのモジュールが協働するように通信モジュール７０及び制御モジュール５０のような種々のモジュールを一つの装置に統合することが、本発明の一つの目的である。一実施形態では、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の各モジュールの制御は、制御バス４０によって接続された種々のモジュールにわたって行われる。この実施形態では、各モジュール２０は、他のモジュールに対して所定の様態で動作する。すなわち、あるモジュール２０が、損傷し、機能不全となり、若しくは、失われた場合でも、それ以外のモジュール２０を、独立した非統合モードの動作の状態とすることができる。別の実施形態では、離れた場所から統合型インフラストラクチャ提供システム１０及びモジュール２０を制御するため、遠隔制御装置７６によって通信モジュール７０が用いられる。全ての制御、維持及び監視機能を、独立した制御モジュールを使わずに遠隔操作によって実行するようにしてもよい。
【００２２】
別の実施形態では、制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込まれた種々のモジュール２０を連係して働かせるように機能する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０に用いられている各モジュール２０に対する制御テンプレート又は制御ドライバのデータベースを制御モジュール５０に付与することで、モジュール２０を、制御バス４０及び制御モジュール５０を有するネットワークから迅速に結合したり、切り離したりすることができる。これらのドライバ又はテンプレートは、通信モジュール７０及び遠隔制御装置７６によって自動的に更新される。ここで、制御モジュール５０の構造及び機能は、遠隔制御装置７６内に同じように作られていてもよい。これにより、制御モジュール５０によって実行される上述の機能が、遠隔制御装置７６によって、途切れなしに実行される。
【００２３】
また、制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のネットワークに取り付けられたモジュール２０を認識し、一体化させるため、又は、モジュール２０が切り離されたことを認識するため制御バス４０に対して定期的にポーリングを実施するようにしてもよい。新しいモジュール２０が検知されると、そのモジュール２０の動作状態を確認し、さらに制御モジュール５０のメモリ装置５４に記憶されている制御テンプレートが最新のものであるかを確認するため、取り付けられたモジュール２０を照会する。この状態を照会した結果は、通信モジュール７０によって遠隔制御装置７６へと送られる。好適な実施形態においては、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源を落とさずに、また、制御モジュール５０を再起動せずに、また、動作を中断せずに、モジュール２０を、制御バス４０及び制御モジュール５０によって画定されるネットワークに対して取り付けたり、取り外したりできる。
【００２４】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０が配置されるような場所では、一般に電力が必要とされるので、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のいくつかの実施形態では、電力モジュール８０が設けられる。例えば、電力供給が途絶えている現存のインフラストラクチャ（例えば、エレベータ、地下鉄駅、ポンプ、学校等）に電力を供給すると言ったように、電力モジュール８０で生成される電力を非常設備、照明、その他の必要とされている電気消費装置に電力供給を行うべき地域に対して利便良く、使用できるようにする。
【００２５】
この電力モジュール８０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール２０やその他の外部設備、機器に電力を供給する。この電力モジュール８０は、化石燃料、風力、太陽光、水力、燃料電池によって作動する発電機８２からなる。一実施形態では、発電機８２は、発動機によって動作する発電機であり、公的な電力事業体が供給する電力と質的に同レベルの電力を生成するように自動電子システム制御によって構成されている。電力モジュール８０に直接組み込まれた、又は、電力バス３０の一部として含まれる自動切換えスイッチやスイッチギヤ（図示せず）によって、発電機８２によって生成される電力の管理部分が電力バス３０に接続されたり、切り離されたりする。このスイッチギヤは、電力バス３０及び制御モジュール５０と連係することで、種々の電力供給源の適切な管理を確実に実行する。
【００２６】
上述したように、電力モジュール８０の一実施形態は、発電機及び／又はバッテリのような電力生成及び／又は供給装置を有する。図７を見ると、電力モジュール８０の一実施形態は、約１５ＫＶＡから６０ＫＶＡの間の出力をもつ発電機８２と、発電機８２の発動機に燃料を供給するための燃料タンク８４を有する。オルタネータ８６には、発電機８２の発動機、及び、発電機８２の発動機を始動させるためにオルタネータ８６に電力を供給するバッテリ８８とが接続される。発電機８２は、１１０Ｖ及び／又は２４０Ｖのコンセント９０、照明９２、（設けられれば）蓄電池９４、及び電力バス３０に電力を供給する。電力バス３０に接続されたモジュール２０は、電力モジュール８０によって供給される電力を電力バス３０から引き込んでくる。サージ電圧やスパイク電圧による他のモジュール２０の損傷や動作中断を防ぐために、必要に応じて、変圧器、シグナルコンディショナ、及び／又はフィルタが、発電機８２及び電力モジュール８０の構成部品の出力と電力バス３０との間に配置される。電力バス３０と制御バス４０への接続は、ブロック８３にて行われる。
【００２７】
また、電力モジュール８０は、標準的な内燃機関による発電機以外の発電装置から電力を取り出すようにしてもよい。一実施形態では、燃料電池（図示せず）とその付属構造体が、電力モジュール８０に組み込まれる。別の実施形態では、一以上の太陽電池パネル（図示せず）が、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に設置され、電力モジュール８０を介して電力を供給する。さらに別の実施形態では、風力発電機（図示せず）が、電力モジュール８０を介して電力を供給する。また別の実施形態では、電力モジュールは、複数のバッテリ９４を配列したものであり、バックアップとしてのみ電力を供給する。単独動作型の発電機のような他の供給源からの電力が利用できる場合は、電力バス３０の結合部９６が、それらの供給源に接続される。さらに、結合部９６は、複数の統合型インフラストラクチャ提供システム１０を結合するために用いられ、ネットワークに結合された所定の統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュール２０にさらに電力を供給する。
【００２８】
複数の統合型インフラストラクチャ提供システム１０が電力バス３０及び制御バス４０によって互いに結合されている場合は、リソースの有効活用、また、モジュール２０の過度の使用を制限するため、統合型インフラストラクチャ提供システムを動作させる一以上の制御モジュール５０又は遠隔制御装置７６が、モジュール２０のＯＮ／ＯＦＦを繰り返してもよい。例えば、２つの統合型インフラストラクチャ提供システム１０が、互いに結合されている場合は、制御モジュール５０の一つが、結合されている（ネットワーク接続された）統合型インフラストラクチャ提供システムの主制御部として機能し、別の制御モジュール５０は、バックアップ用の制御部として機能する。各制御モジュール５０の動作時間を制限するため、それら制御部は、主制御とバックアップ制御の役割が周期的に切替えられる。また、動作時間を制限するために、複数の電力モジュール８０が順繰りに動作させられるのと同様な方法で、制御モジュール５０は、各モジュールを順繰りに動作させる。
【００２９】
利用可能な水源からの水を精製滅菌し、人が供することができるようにするため、またある場合は、排水を環境に対して安全に捨てられるようにするため、水モジュール１００が設けられる。水中不純物を扱う場合、種々の精製滅菌用の膜や方法が、水モジュール１００において使用可能であるが、一実施形態では、水モジュール１００によって実行される精製プロセスの機構として、逆浸透による濾過が採用される。水モジュール１００は、制御モジュール５０又は遠隔制御装置７６と相互に通信でき、フィルタ膜のような消耗品が耐用期限になっていたり、耐用期限に近く、修理又は交換が必要な場合、制御モジュール５０が、警告及び／又は実行するようにプログラムされた対応処理を出力するようになっている。
【００３０】
図８、図１１及び図１２に、水濾過モジュール１００の種々の実施形態を概略的に示す。図８に示すような水濾過モジュール１００の基本的な実施形態は、タンク車、河川、湖等の供給源から汚れた水をくみ上げる供給源ポンプ１０２を有する。供給源ポンプ１０２は、水取入れタンク１０４、又は直接フィルタ１０６に、汚れた水をくみ上げる。水取入れタンク１０４が水濾過モジュール１００に設けられる場合、水取入れタンク１０４からフィルタ１０６に水をくみ上げるため、供給ポンプ１０８が設けられる。一旦濾過された後、水は、逆浸透濾過ユニット１１０及びオプションの紫外線（ＵＶ）ポリッシャ１１２を通って、精製水貯蔵タンク１１４に、又は、直接に水取出し口１１６にくみ上げられる。紫外光は、紫外線を発光する標準的な電球や発光ダイオードによって発生させることができる。
【００３１】
ここで、電力バス３０及び制御バス４０への電力接続及び制御接続は、ブロック１１８にて行われる。また、水濾過モジュール１００には、複数のセンサが設けられる。これらのセンサは、タンク１０４、１１４の水位に関する情報や、種々の部品に接続するパイプにおける流量に関する情報を送る。
【００３２】
別の実施形態では、装置上に貯水能力がない状態で、ポンプ（図示せず）によって、必要に応じて１以上の使い捨て又は再利用可能な膜フィルタに水を通す。水供給源がすぐ近くにないときに精製された水が必要とされる場合は、水濾過モジュール１００に、濾過していない水を貯蔵するための貯蔵タンク及びそれに関するポンプを設けてもよい。或いは、濾過された水を貯蔵するため水濾過モジュール１００の取り出し口の近傍に、この貯蔵タンクを配置してもよい。
【００３３】
図１２に示す水濾過モジュール１００の実施形態においては、取込み口１２０を介して水がモジュールに入る。そして、その水は、膜フィルタ、続いて軟水化装置１２４を通る。次に、軟水化された水は、一以上のフィルタ素子を有する別のパーティクルフィルタを通過して、逆浸透濾過ユニット１２８に達する。逆浸透濾過ユニット１２８を通過した後、清浄水は、モジュール１００から最後の膜フィルタ１３０及び紫外線ポリッシャ１３２を通過する。そして、水は、パイプ１２１に結合されたタンク１３４に貯蔵される。図１１に示す他の実施形態では、浄水用添加剤ディスペンサ１３６が取込み口１２０の直後のパイプ１２１に挿入される。この浄水用添加剤ディスペンサ１３６は、水分中に存在するバクテリアや病原菌を殺すための添加剤を注入する。これに適した添加剤の例としては、ヨウ素、次亜塩素酸ナトリウム、オゾン等が挙げられる。
【００３４】
水濾過モジュール１００と同様に、有害な浮遊粉塵や浮遊病原菌を濾過して空気を使用可能とするため、空気モジュール１４０が設けられる。緊急時に対応するため、種々の浄化及び殺菌用の膜や機構が、空気モジュール１４０に使用できる。一実施形態では、制御モジュール５０と空気モジュール１４０は、制御バス４０を介して送信され、制御用の通信情報に対応できるようになっている。この実施形態では、制御モジュール５０は、耐用年数及びフィルタ膜やその他の部品の動作に関する警告や通知を含む全般的な状態情報を出力する。
【００３５】
図９に示す一実施形態では、ブロワ１４２によって、空気が、吸気口１４２を通ってダクト１４１に取り込まれる。ブロワ１４２によって、この空気は、標準的な膜フィルタを用いている濾過ユニット１４４を通ってＨＥＰＡフィルタ及び／又は再利用可能な静電タイプのフィルタを含む部分まで達する。濾過ユニット１４４の圧力低下を測定して、濾過ユニット１４４の動作性能及び残存耐用年数をモニターするために、センサ１４６のようなセンサ類が設けられる。ダクト１４１を通る空気中に存在する粉塵のレベルをモニターするため、赤外線吸収センサのような他のセンサ（図示せず）を、設けてもよい。また、濾過機能に加えて、空気モジュール１４０には、熱交換器１４８、それに付随するコンプレッサ及び／又は熱ポンプ１５０を有する標準的な空調ユニットを設けることもできる。ここで、空調装置として使用する場合に熱交換器１４８で生成される復水は、関連付けられた水モジュール１４０によって使用されてもよい。加湿器１５２により、ダクト１４１を通る空気の加湿を行うことができる。また、紫外線空気処理装置１５４のようなその他の空気処理機構を、空気モジュール１４０に組み込んでもよい。紫外光は、紫外線を発光する標準的な電球や発光ダイオードによって発生させることができる。ここで、電力バス３０及び制御バス４０への接続は、ブロック１４３にて行われる。
【００３６】
図９に示す空気モジュール１４０の実施形態は、筐体又は構造体内で使用するための清浄及び呼吸可能な調整された空気を提供するように構成されている。そのような筐体としては、野戦病院、仮設住居（ｈｏｕｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、兵舎、指揮統制室、貯蔵庫等が挙げられる。空気モジュール１４０の別の実施形態においては、外部から汚染された空気が入ることを防ぐために、空気モジュール１４０は、筐体の内部を陽圧にする。浮遊病原菌、毒物、刺激物が存在している状況にて、空気モジュール１４０は上述の様態で使用される。
【００３７】
空気モジュール１５０の別の実施形態は、図１０で示すような膨張式の構造体１６０を膨らませる装置として使用されるように構成される。空気モジュール１５０のこの実施形態では、ブロワを用いて、膨張式構造体１６０の構造部材１６２を膨らませるのに十分な高流量、高圧力で空気をパイプ１６１を通じて供給する。構造部材１６２は、他と比べて気密性がよいが、漏れによる損失が幾分かある。空気モジュール１５０のこの実施形態において、ブロワからの空気の流量は、構造体１６０に付随する漏れを十分に相殺できる量となっている。この場合のパレット１２の一実施形態では、しぼませ、まとめられた構造体１６０を収納するため、パレット１２の蓋１１の上部にラック１３が設けられる。このような構造体１６０は、指揮統制室、病院及び診療所、貯蔵庫、居住地等として使用される。
【００３８】
図３は、統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュールのために電力仕様を維持管理する、又は、バッテリ８８、９４を充電された状態に維持管理するように統合型インフラストラクチャ提供システムを動作させる方法を概略的に示す。起動時、制御モジュール５０は、モジュール２０を照会して、それらモジュール２０が電力を必要としているかどうかを確認する。それらモジュール２０のうちのいくつかが、特にバッテリ８８、９４のようなバッテリ装置が、電力を必要としている場合は、制御モジュール５０が、電力モジュール８０をステップ１７４に示されているような動作をさせ、処理手順が終了する。しかしながら、制御モジュール５０による照会によって、全てのモジュール２０において電力が必要でないという状態が示された場合は、この状態に関するデータが、ステップ１７６において、遠隔制御装置７６にアップロードされ、１７８に示されるように統合型インフラストラクチャ提供システムの状態を受信し、表示する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源切断の状態が離れた場所で表示されると、１８０に示されるように、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源切断の状態がシステム１０のあるその場所で表示され、制御装置５０が、モジュール２０、特に電力モジュール８０が存在する場合、その電源を切断する処理を行う。ここで、統合型インフラストラクチャ提供システム状態の表示は、遠隔制御装置７６への情報のアップロードと同時にシステム１０自体で行われるが、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール２０の実際の電源切断は、状態の表示が遠隔制御装置７６から受信され、確認された後に行うことが望ましい場合もある。
【００３９】
停止中の統合型インフラストラクチャ提供システム１０の起動は、電源スイッチ、ボタン又はコンピュータシーケンスを用いて、システム１０自体で行ってもよい。図４は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の一実施形態を、離れた場所から起動する、又は、電源を入れる方法を示す。起動時、２００に示されるように、電源起動信号が遠隔制御装置７６によって通信モジュール７０に送信され、２０２に示すように、通信モジュール７０がこの信号を受信する。この信号によって、通信モジュール７０は起動され、２０４に示すように、電力バス３０及び制御バス４０に信号を送信する。２０６に示すように、通信モジュール７０は、システムチェックを実行し、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電力バス３０及び制御バス４０に不具合がないかどうかを確認する。電力バス３０及び制御バス４０の状態が規定のパラメータ内にある場合は、遠隔制御装置７６は、２０８に示すように、診断処理のため、通信モジュール７０からデータをダウンロードする。そして、遠隔制御装置７６が、遠隔診断処理を実行して、２１０に示すように、統合型インフラストラクチャ提供システム１０やモジュール２０の保守点検が必要かどうかを確認する。遠隔保守点検処理では、通信モジュール７０によって返信される統合型インフラストラクチャ提供システム１０に関するデータと所定の許容動作パラメータとを比較することによって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に対してメンテナンスや修理が必要かどうかを確認する。２１２や２１４に示すように、この遠隔診断処理の結果を用いることで、遠隔制御装置７６に表示される制御モジュール５０の状態や統合型インフラストラクチャ提供システム１０の状態がそれぞれ更新される。
【００４０】
通信モジュール５０によって行われる状態チェックによって、電力バス３０や制御バス４０に不具合があることが示された場合は、２１６に示すように、制御モジュール５０が起動される。そして、制御モジュール５０が、ローカル診断処理を実行し、２１８に示すように、電力モジュール８０を含むモジュール２０に対して、制御モジュールが照会を行い、システム内に不具合があるかどうかを確認する。この診断処理によって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の状態がある様態において不具合があると示された場合は、２０８に示すように、診断解析のために、データが遠隔制御装置７６に送信される。統合型インフラストラクチャ提供システム１０の状態が許容範囲内である場合は、２２０に示すように、電力モジュール８０等の他のモジュールが起動される。このようにして、起動時、制御装置５０及び遠隔制御装置７６は、２１２、２１４に示すように、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の最新の状態を反映するようにそれぞれ更新される。
【００４１】
図５は、水濾過モジュール１００等のモジュール２０を統合型インフラストラクチャ提供システム１０に取り付ける際に、それらモジュール２０を初期化する方法の一実施形態を概略的に示す。図５の方法は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０が電源ＯＦＦ若しくは停止中の状態から始まる。２２０に示すように、水濾過モジュール１００を取り付けた後、通信モジュール１００又は制御モジュール５０による照会によって、２２２に示すように、新しく取り付けられた水濾過モジュール１００が、認識及び特定される。ここで、通信モジュール７０及び／又は制御モジュール５０による照会は、これらのモジュールによって、自動的に周期的に行われるか、若しくは、新しいモジュール２０の取り付けによってある方法で起動される。照会によって、新しいモジュール２０が認識確認される場合、２２４に示すように、制御モジュール５０が起動し、新モジュール２０に対する適切な制御テンプレート又は制御ドライバが、２２６に示すように、メモリ装置５４からロードされる。この時、ステップ２２８において、制御装置５０は、通信モジュール７０を介して、遠隔制御装置７６にある更新済みの制御テンプレート又はドライバをダウンロードし、ステップ２３０において、新モジュールを含んだローカルシステムチェックを実施する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０及びそれに取り付けられた新モジュールが規定パラメータ内で有効であれば、新モジュール２０は「準備完了」状態に設定され、必要な時に使用可能となる。
【００４２】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０と新モジュールが規定の動作パラメータ内にない場合は、ステップ２４０において、統合型インフラストラクチャ提供システム１０及び新モジュール２０の動作に関する日付が遠隔制御装置７６にアップロードされ、ステップ２４２において、遠隔診断解析が実行される。遠隔診断解析が終了すると、ステップ２４４において、その解析結果を用いて、遠隔制御装置７６にその状態が更新され、また、ステップ２４６において、制御装置５０を更新する。制御装置５０が更新されると、新モジュール２０の状態は、「準備完了」状態に設定され、水濾過モジュール１００のような新モジュールは、使用可能の状態になる。しかしながら、新モジュール２０が、規定の動作パラメータの範囲外にあり続ける場合は、制御モジュール５０及び遠隔制御装置７６は、この状態を通知し、また、新モジュールは効率低下の状態でのみ動作可能である、若しくは、動作不可能である旨が示される。この場合、制御モジュール５０及び遠隔制御装置７６によって、メンテナンスが必要であることが示される。
【００４３】
図６は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の起動方法の一実施形態を示す。起動時、通信モジュール１００が、ステップ２５０において、起動される。ステップ２５２において、通信モジュール１００が、遠隔制御装置７６に対して信号を送信し、ステップ２５４において、ある通信プロトコルによって、通信モジュール１００と遠隔制御装置７６との間で交信が行われる。通信が確立されると、ステップ２５６において、遠隔制御装置７６は完全に起動し、ステップ２５８において、起動信号が、通信モジュール１００を介して制御モジュール５０へ送信される。ステップ２６０において、制御モジュール５０が起動すると、制御モジュール５０は、ステップ２６２において、システムチェックを実行する。システムチェックによって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０が規定のパラメータ内で動作していない旨が示されると、ステップ２６６において、診断情報が制御装置５０から通信モジュール１００へ送信され、ステップ２５０に戻り、通信モジュール１００が、遠隔制御装置７６に再度接続する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０が規定の動作パラメータ内で動作する場合は、ステップ２６４において、システム状態データが、遠隔制御装置７６にアップロードされる。更新されると、ステップ２６８において、遠隔制御装置７６は、図３に示す処理を用いて、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源を落とす。
【００４４】
多くの異なる種類のモジュール２０が、本発明の統合型インフラストラクチャ提供システム１０において使用できることが理解されよう。例えば、空圧式や油圧式の設備を動作させるためエアコンプレッサや油圧ポンプを有するモジュール２０を設けてもよい。さらに、同じ機能を有する複数のモジュール２０を単一の統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込み、単一の用途に専用してもよい。すなわち、２つ以上の電力モジュール８０や２つ以上の水濾過モジュール１００を単一の統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込んでもよい。
【００４５】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込まれる他のモジュール２０としては、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のセキュリティを改善するためのセンサ、アラーム、追跡装置を有するセキュリティモジュールがある。地域警備のために動きセンサや赤外線センサを有してもよく、パスワードの設定解除機能によって統合型インフラストラクチャ提供システム１０に対して権限のないアクセスができないようにしてもよい。また、センサモジュールは、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）等を含んでもよく、これによって、万一、統合型インフラストラクチャ提供システムを見失った場合や、盗まれた場合でも統合型インフラストラクチャ提供システムの位置を正確に特定できる。
【００４６】
ここまで、統合型供給システムについていくつかの特定の実施形態を例示し、説明してきたが、本発明は、以下の請求項及びその均等物のみによって制限されるものである。
【００４７】
本願は、２００３年１２月８日に出願された米国仮特許出願第６０／５２７９１６号、２００３年１２月９日に出願された米国仮特許出願第６０／５２８０８９号、及び２００４年８月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／６０４２８８号に基づく優先権を主張する。それらの出願内容は、茲に引用することにより本願の開示に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明に係る統合型インフラストラクチャ提供システムの一実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、被制御モジュールに結合された前記統合型インフラストラクチャ提供システムにおける制御モジュールの一実施形態の概略図である。
【図３】図３は、統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュールの電源をＯＦＦする方法の一実施形態を示す図である。
【図４】図４は、統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュールの電源をＯＮする方法の一実施形態を示す図である。
【図５】図５は、統合型インフラストラクチャ提供システムにモジュールを接続する方法を示す一実施形態の図である。
【図６】図６は、統合型インフラストラクチャ提供システムを初期化する方法の一実施形態を示す図である。
【図７】図７は、統合型インフラストラクチャ提供システムの電力モジュールの一実施形態の概略図である。
【図８】図８は、統合型インフラストラクチャ提供システムの浄水モジュールの一実施形態の概略図である。
【図９】図９は、統合型インフラストラクチャ提供システムの空気濾過モジュールの概略図である。
【図１０】図１０は、構造体を建て、その構造体の内部に処理した空気を送るようになされた統合型インフラストラクチャ提供システムの一実施形態の正面図である。
【図１１】図１１は、統合型インフラストラクチャ提供システム用の水モジュールの別の実施形態の概略図である。
【図１２】図１２は、統合型インフラストラクチャ提供システム用の水モジュールのさらに別の実施形態である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…統合型インフラストラクチャ提供システム
１１…蓋 １２…パレット
１３…ラック １４…運搬車
２０…モジュール ３０…電力バス
３２…接続部 ４０…制御バス
４２、９６…結合部 ５０…制御モジュール
５２…ＣＰＵ ５４…メモリ装置
５６…入出力装置 ５８…通信ポート
６０…デジタル／アナログ変換器 ６２…アナログ／デジタル変換器
７０…通信モジュール ７２…自動指向型衛星送受信ユニット
７４…無線周波数アンテナ ７６…遠隔制御装置
８０…電力モジュール ８２…発電機
８３、１１８、１４３…ブロック ８４…燃料タンク
８６…オルタネータ ８８、９４…バッテリ
９０…コンセント ９２…照明
１００…水濾過モジュール １０２…供給源ポンプ
１０４…水取入れタンク １０６…フィルタ
１０８…供給ポンプ １１０、１２８…逆浸透濾過ユニット
１１２、１３２…紫外線ポリッシャ １１４…精製水貯蔵タンク
１１６…水取出し口 １２０…取込み口
１２１、１６１…パイプ １３０…膜フィルタ
１３４…タンク １４１…ダクト
１４２…ブロワ １４４…濾過ユニット
１４６…センサ １４８…熱交換器
１５０…コンプレッサ及び／又は熱ポンプ
１５２…加湿器 １５４…紫外線空気処理装置
１６０…膨張式構造体 １６２…構造部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール式の移動可能なユーティリティインフラストラクチャ又はユーティリティ装置及びインフラストラクチャサービスを提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力、通信、水等のインフラストラクチャサービスが利用できなかったり、確保できなかったりする緊急時、軍時、又は、人道支援活動時において、そのようなサービスを提供するため異なる種類の独立したシステムを調達し、備え付けることが一般に行われる。同様に、特に言うほどのインフラストラクチャサービスがない場合も、そのようなサービスを提供するために複数の装置を調達し、備え付けなければならない。しかしながら、突然にインフラストラクチャサービスが必要となる場合や、資金が限られているため、一部のインフラストラクチャサービスのみだけで、他のサービスは準備できない場合には、問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、飲料水、電力、調整された清浄空気や通信等のインフラストラクチャサービスを即座に提供できるような統合型で、適応性があり、モジュール式であり、拡張性があり、移動可能なユーティリティシステムに対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した要求は、複数の異なるインフラストラクチャ提供モジュールを互いに接続する電力バス（電力線）及び制御バス（制御線）を有する統合型で移動可能なインフラストラクチャ提供システム（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｙｓｔｅｍ）において満たされる。制御モジュールは、協働して、インフラストラクチャ提供モジュールをその場所にて制御する。あるいは、遠隔制御装置は、インフラストラクチャ提供モジュールの一つによって提供される双方向通信回線を通じて、離れた場所から一以上のインフラストラクチャ提供システムの複数のインフラストラクチャ提供モジュールを、協働して制御することもできる。
【０００５】
本発明の上記及びその他の目的、態様、特徴及び効果については、以下の詳細な説明及び添付図面を考慮すれば一層明瞭になるであろう。同等の構造体や工程は、同類の参照符号や表示によって示される。さらに、本発明は、様々な範囲での方法及び装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。添付図面は、本明細書の一部を構成するものであり、本発明の具体的な実施形態を例示している。添付図面において、同類の参照符号は複数の図中の実質的に同等な構成要素を示す。実施形態の各々は、当業者が本発明を実施できるように十分に説明されている。なお、本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態を用いることも可能であり、また、構造的、論理的、電気的な変更を加えてもよい。従って、以下の詳細な説明は、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付されたクレーム及びその均等物によってのみ定義されるものである。
【０００７】
本発明に係る統合型インフラストラクチャ提供システム（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｙｓｔｅｍ：ＩＲＳ）は、モジュール式で、拡張性のある、統合型の移動可能なユーティリティシステムであり、飲料水、電気、浄化空気及び通信のような資源（ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を速やかに利用できるようにするシステムである。統合型インフラストラクチャ提供システムの実施形態は、一つのユニットにまとめられた多種多様なインフラストラクチャ提供モジュールを有し、支援の際、及び／又は緊急対応時に用いられるように構成されている。ＩＲＳの各モジュールは、制御モジュールと共に使用するように構成された新規の電力線（電力バス）及び制御線（制御バス）によって制御及び監視される。
【０００８】
図１は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の一実施形態の概略を示す。統合型インフラストラクチャ提供システム１０は、複数のモジュール２０が取り付けられるパレット１２を有する。ここで、参照符号２０は、モジュール一般を示す。ＩＲＳを構成する具体的なモジュールを示す場合は他の参照符号が用いられる。パレット１２は、図１に示すように、分離した構造体であってもよいし、運搬車１４のような別の構造体の一部として一体化されていてもよい。統合型インフラストラクチャ提供システム１０の用途やモジュール２０のサイズ及び種類は多岐にわたってよく、他の実施形態では、パレット１２は、例えば、トラック、トレーラ、台車（ｓｋｉｄ）、鉄道車両、手押し車、カート、バックパックに固定される、又は、それらの一部として構成される。一実施形態では、パレット１２には、発電設備と関連付けられた原動機の燃料用タンク又は燃料袋を収納する空間が設けられる。また、パレット１２は、搭載された全てのモジュール２０を保護するための筐体を備えてもよい。筐体は、モジュール２０に加えて、メンテナンス用品、スペアパーツ、その他の消耗品を載せるための一以上の保管場所（図示せず）を備えてもよい。
【０００９】
一実施形態では、統合型インフラストラクチャ提供システム１０は、モジュール式装置であり、変化する要求を満たし、モジュール２０を効率よくメンテナンスするため、ユニット化されたモジュール２０を素早く取り付け、取り外しできるように構成されている。他の実施形態では、モジュール２０は、単一のパレット構造体（図示せず）に直接組み込まれている。モジュール式装置として構成された統合型インフラストラクチャ提供システム１０において、パレット１２には、モジュール２０を上下に積むことができるように棚（図示せず）を設けてもよい。
【００１０】
一実施形態では、モジュール２０は、サイズ、形状が統一されており、他のモジュール２０の位置を変更したり、パレット１２を変更したりすることなく、あるモジュール２０を他のモジュール２０に入れ替えることができる。しかしながら、他の実施形態では、各モジュール２０は、他のモジュールと異なるサイズ及び形状を有する。この後者の実施形態では、ある特定のタイプのモジュール２０をそのサイズ及び／又は形状のままパレットのある特定の位置に配置するように各モジュール２０を収納するため、パレット１２を改変する必要がある。ある実施形態では、ある特定のタイプのモジュール２０では、サイズ及び形状は同じであるが、他のタイプのモジュール２０とは、サイズ及び／又は形状が異なるという場合もある。
【００１１】
図１の実施形態では、モジュール２０は、パレット１２に取り付けられるように構成されている。パレット１２にモジュール２０を固定するために、ボルト、ひも、チェーン、留め釘、荷を支える板、引き具、簡易脱着留め具等が用いられる。また、他の構造体においても、パレット１２にモジュール２０を固定できるように、また、モジュール２０に容易に手が届き、パレット１２に容易に取り付けができるように構成できることが、理解されよう。
【００１２】
一般に、モジュール２０は、モジュール方式であり、それ自体必要なものを完備しており、他のモジュール構造体に依存せずに動作する。しかしながら、いくつかの実施形態では、モジュール２０のあるものは、付加機能を備えるためにサブモジュールを組み入れている。別の実施形態では、あるモジュール２０が、一つ以上の各モジュール２０を接続するように構成される。これによって、互いに連関してモジュール２０が動作し、又は、あるモジュール２０のある機能が使用可能となる。さらに別の実施形態では、あるモジュール２０の特定の部分が、他のモジュール２０の間に割り当てられることもある。
【００１３】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０の各モジュール２０に電力を供給するために、電力線（電力バス）３０が設けられる。この電力バス３０は、モジュール２０を電力バス３０に結合するための複数の接続部、若しくは、結合部３２を有する。一実施形態では、電力バス３０は、複数の接続部３２を有する導体である。別の実施形態では、電力バス３０は、変圧器、フィルタ及びヒューズ（図示せず）を備えており、２４０ＶＡＣ、１１０ＶＡＣ、１２ＶＤＣのような通常使用される電圧電流レベルで電力を供給できる。他の実施形態では、電力バス３０は、パレット１２及びモジュール２０から分離した別個の構造体である。また、別の実施形態では、電力バス３０は、パレット１２の一部として構成されている。さらに別の実施形態では、電力バス３０は、モジュール２０と一体化されたある特定の部位を有している。
【００１４】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール２０を制御するために、制御バス４０が設けられる。上述の電力バス３０と同様に、制御バス４０は、モジュール２０に制御バス４０を接続するための複数の接続部又は結合部４２を有する。一実施形態では、制御バス４０は、別個の構造体であり、簡単に手が届き、メンテナンスしやすいような様態でパレット１２に配置されている。制御バス４０の結合部４２は、いくつかの実施形態では、統一された構成となっている。他の実施形態では、結合部４２は、各モジュール２０に接続できるようになっている。さらに別の実施形態では、制御バス４２は、その一部がいくつかのモジュール２０に直接組み込まれた分散した構造体である。一実施形態では、制御バス４０は、フレキシブルフラットケーブルや複数の導線のような導線の組であり、各導線は、端部に適当な結合部４２を有している。また、ある例では、制御バス４０は、アクチュエータ、プログラマブル論理制御装置、センサ、スイッチ等を有する。この制御バス４０によって、種々のモジュール２０に対する制御信号の送受信やモジュール２０間での制御信号の送受信が可能となる。
【００１５】
モジュール２０を監視、制御及び統合するために、制御モジュール５０が設けられる。制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に含まれる種々のモジュール２０の検知、評価、監視、診断、動作及び制御を円滑に行うようにする。一実施形態では、制御モジュール５０は、同軸のプッシュプルアクチュエータ（ｃｏａｘｉａｌ ｐｕｓｈ／ｐｕｌｌ ａｃｔｕａｔｏｒｓ）、ＯＮ／ＯＦＦトグルスイッチ、計測器、電位差計のような複数のアナログ制御のモニター用の部品を有する。制御モジュール５０の他の実施形態では、ソフトウェア、それに関連するデジタル方式の機械装置及びデータ線とが組み合わせられており、この組み合わせによって、一又は複数のモジュール２０の動作状態を変更及び監視する。制御モジュール５０上で実行されるソフトウェアによって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の他のモジュール２０に組み込まれた制御インターフェースモジュールに対して制御信号及び動作情報の送受信が行われる。
【００１６】
図２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２が組み込まれた制御モジュール５０の別の実施形態を示す。ＣＰＵ５２は、読み出し／書き込みメモリ装置５４、入出力装置５６、及び通信ポート５８に、動作可能に接続される。ＣＰＵ５２及びメモリ装置５４は、メモリ装置５４に記録された制御ソフトウェア、制御方法、制御アルゴリズムを、当業者に周知の方法で、協働して実行する。一実施形態における入出力装置５６は、制御モジュール５０に対して情報の読み出し及び入力を行うためのキーボード及びモニター画面（図示せず）を有する。ここで、入出力装置５６は、制御モジュール５０と一体的に構成されてもよいし、また、制御モジュール５０から離れて位置し、ケーブル接続又は無線接続による周知の方法で接続してもよい。また、制御モジュール５０は、ＣＰＵ５２への制御信号をコード化し、ＣＰＵ５２からの制御信号をデコードするデジタル／アナログ変換器６０、アナログ／デジタル変換器６２をそれぞれ一つ以上有する。信号変換器６０及び６２は、通信ポート５８に接続される。制御モジュール５０は、モジュール２０を制御するための信号がＣＰＵ５２から送信されるように、制御バス４０を信号変換器６０、６２に接続できるように構成されている。一実施形態では、通信ポート５８及びＣＰＵ５２が協働して、組み込まれたスイッチング手段を制御する。このスイッチング手段は、信号変換器６０を介し、制御バス４０に沿って、ＣＰＵ５２からの制御信号を適切なモジュール２０に対して適切にアドレス指定する。ここで、制御モジュール５０からの信号を受信し、また、その信号に対して応答するようになされた制御インターフェース装置によって、制御モジュール５０からの信号が、モジュール２０を直接制御する。一実施形態において、制御インターフェース装置は、小型の制御装置であり、ある場合は、制御モジュール５０と同様に中央演算処理装置とメモリ装置を有する。別の実施形態では、制御インターフェース装置は、複数の機械式アクチュエータを有する、又は、それらアクチュエータに結合されており、それらアクチュエータは、接続されたモジュール２０を制御するように構成されている。
【００１７】
制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール用中央制御ハブとして機能するだけではなく、電力バス３０及び制御バス４０を制御して、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の各モジュール２０を互いに直接接続する働きもする。ある例においては、あるモジュール２０の動作を制御若しくは最適化する目的で、別のモジュール２０からの信号が、そのモジュールに直接送信される。また別の実施形態では、制御信号及び検知信号を流すためにそれぞれの制御バスが接続された複数の統合型インフラストラクチャ提供システムを、単一の制御モジュール５０が制御する。単一の制御モジュール５０を、複数のモジュール２０や複数の統合型インフラストラクチャ提供システム１０又はそれらの組み合わせを制御するように構成させることが可能であり、この場合、制御機能を実行するのに必要な処理能力及び回線容量によってのみ制限されることが理解されよう。
【００１８】
ある実施形態では、制御モジュール５０は、風雨を防ぐ筐体を有している。他の実施形態では、特に、統合型インフラストラクチャ提供システム１０が軍事機関や緊急対応機関によって使用される場合は、制御モジュールの筐体は防塵構造であり、電磁パルス（ＥＭＰ）に耐えられるように強化されている。制御モジュール５０の筐体は、有効であればいかなるサイズ及び形状でもよく、さらに制御モジュール５０をパレット１２に固定し、また、制御モジュール５０を制御バス３０や電力バス４０に結合するのに必要な結合部や取り付け部を設けてもよい。
【００１９】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０の一実施形態では、通信モジュール７０は制御モジュール５０と協働して統合型インフラストラクチャ提供システム１０を動作させ、管理する。この場合、通信モジュール７０は、制御バス４０によって制御モジュール５０に接続することができる。別の実施形態としては、通信モジュール７０及び制御モジュール５０は、一部若しくは全体を組み合わせてもよい。
【００２０】
通信モジュール７０によって、２つ以上の地点の間での双方向データ通信が可能となる。この通信モジュール７０によって、声、ビデオデータ、デジタルデータ、アナログデータ、インターネットサービス等の多種多様な通信媒体を扱うことができる。通信モジュール７０で用いられる通信機構としては、数ある中でも、衛星通信設備、見通し通信設備、指向性及び無指向性送受信設備、デジタル通信設備、有線電話機の小規模ネットワーク、セルラー方式及び／又はページング通信設備等が挙げられる。一実施形態では、通信モジュール７０は、複数の構成部品が単一のモジュールに容易に統合できるようなラックマウント方式の構成をとっている。図１に示される実施形態では、通信モジュール７０は、自動指向型衛星送受信ユニット７２及び標準的な無線周波数アンテナ７４を備える。これにより、通信モジュール７０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の使用者と統合型インフラストラクチャ提供システム１０の近くや遠くにいる使用者以外の人との間の通信を円滑に行えるようにするだけでなく、離れた場所から統合型インフラストラクチャ提供システム１０を制御するための手段を提供する。例えば、遠隔制御装置７６（図２）は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に対して信号の送受信を行うことができる。この場合、遠隔制御装置７６は、一つ以上の統合型インフラストラクチャ提供システム１０の現在の動作状態を反映し、遠隔制御装置７６の位置からその統合型インフラストラクチャ提供システム１０を制御することができる。ある実施形態においては、制御モジュール５０を統合型インフラストラクチャ提供システム１０から取り除き、遠隔制御装置７６を代わりに用いることができる。この実施形態では、遠隔制御装置７６が、全ての制御機能を遠隔操作する。別の実施形態では、通信モジュール７０は テレビ会議環境を提供し、それらの環境に付随する映像／音響関連機器を用いて相互に送受信するのに必要となる手段をも提供する。これにより、複数の通信位置がネットワークで接続され、同時に複数のグループ間で瞬時に双方向通信にて多者通信ができる。
【００２１】
全てのモジュールが協働するように通信モジュール７０及び制御モジュール５０のような種々のモジュールを一つの装置に統合することが、本発明の一つの目的である。一実施形態では、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の各モジュールの制御は、制御バス４０によって接続された種々のモジュールにわたって行われる。この実施形態では、各モジュール２０は、他のモジュールに対して所定の様態で動作する。すなわち、あるモジュール２０が、損傷し、機能不全となり、若しくは、失われた場合でも、それ以外のモジュール２０を、独立した非統合モードの動作の状態とすることができる。別の実施形態では、離れた場所から統合型インフラストラクチャ提供システム１０及びモジュール２０を制御するため、遠隔制御装置７６によって通信モジュール７０が用いられる。全ての制御、維持及び監視機能を、独立した制御モジュールを使わずに遠隔操作によって実行するようにしてもよい。
【００２２】
別の実施形態では、制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込まれた種々のモジュール２０を連係して働かせるように機能する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０に用いられている各モジュール２０に対する制御テンプレート又は制御ドライバのデータベースを制御モジュール５０に付与することで、モジュール２０を、制御バス４０及び制御モジュール５０を有するネットワークから迅速に結合したり、切り離したりすることができる。これらのドライバ又はテンプレートは、通信モジュール７０及び遠隔制御装置７６によって自動的に更新される。ここで、制御モジュール５０の構造及び機能は、遠隔制御装置７６内に同じように作られていてもよい。これにより、制御モジュール５０によって実行される上述の機能が、遠隔制御装置７６によって、途切れなしに実行される。
【００２３】
また、制御モジュール５０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のネットワークに取り付けられたモジュール２０を認識し、一体化させるため、又は、モジュール２０が切り離されたことを認識するため制御バス４０に対して定期的にポーリングを実施するようにしてもよい。新しいモジュール２０が検知されると、そのモジュール２０の動作状態を確認し、さらに制御モジュール５０のメモリ装置５４に記憶されている制御テンプレートが最新のものであるかを確認するため、取り付けられたモジュール２０を照会する。この状態を照会した結果は、通信モジュール７０によって遠隔制御装置７６へと送られる。好適な実施形態においては、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源を落とさずに、また、制御モジュール５０を再起動せずに、また、動作を中断せずに、モジュール２０を、制御バス４０及び制御モジュール５０によって画定されるネットワークに対して取り付けたり、取り外したりできる。
【００２４】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０が配置されるような場所では、一般に電力が必要とされるので、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のいくつかの実施形態では、電力モジュール８０が設けられる。例えば、電力供給が途絶えている現存のインフラストラクチャ（例えば、エレベータ、地下鉄駅、ポンプ、学校等）に電力を供給すると言ったように、電力モジュール８０で生成される電力を非常設備、照明、その他の必要とされている電気消費装置に電力供給を行うべき地域に対して利便良く、使用できるようにする。
【００２５】
この電力モジュール８０は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール２０やその他の外部設備、機器に電力を供給する。この電力モジュール８０は、化石燃料、風力、太陽光、水力、燃料電池によって作動する発電機８２からなる。一実施形態では、発電機８２は、発動機によって動作する発電機であり、公的な電力事業体が供給する電力と質的に同レベルの電力を生成するように自動電子システム制御によって構成されている。電力モジュール８０に直接組み込まれた、又は、電力バス３０の一部として含まれる自動切換えスイッチやスイッチギヤ（図示せず）によって、発電機８２によって生成される電力の管理部分が電力バス３０に接続されたり、切り離されたりする。このスイッチギヤは、電力バス３０及び制御モジュール５０と連係することで、種々の電力供給源の適切な管理を確実に実行する。
【００２６】
上述したように、電力モジュール８０の一実施形態は、発電機及び／又はバッテリのような電力生成及び／又は供給装置を有する。図７を見ると、電力モジュール８０の一実施形態は、約１５ＫＶＡから６０ＫＶＡの間の出力をもつ発電機８２と、発電機８２の発動機に燃料を供給するための燃料タンク８４を有する。オルタネータ８６には、発電機８２の発動機、及び、発電機８２の発動機を始動させるためにオルタネータ８６に電力を供給するバッテリ８８とが接続される。発電機８２は、１１０Ｖ及び／又は２４０Ｖのコンセント９０、照明９２、（設けられれば）蓄電池９４、及び電力バス３０に電力を供給する。電力バス３０に接続されたモジュール２０は、電力モジュール８０によって供給される電力を電力バス３０から引き込んでくる。サージ電圧やスパイク電圧による他のモジュール２０の損傷や動作中断を防ぐために、必要に応じて、変圧器、シグナルコンディショナ、及び／又はフィルタが、発電機８２及び電力モジュール８０の構成部品の出力と電力バス３０との間に配置される。電力バス３０と制御バス４０への接続は、ブロック８３にて行われる。
【００２７】
また、電力モジュール８０は、標準的な内燃機関による発電機以外の発電装置から電力を取り出すようにしてもよい。一実施形態では、燃料電池（図示せず）とその付属構造体が、電力モジュール８０に組み込まれる。別の実施形態では、一以上の太陽電池パネル（図示せず）が、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に設置され、電力モジュール８０を介して電力を供給する。さらに別の実施形態では、風力発電機（図示せず）が、電力モジュール８０を介して電力を供給する。また別の実施形態では、電力モジュールは、複数のバッテリ９４を配列したものであり、バックアップとしてのみ電力を供給する。単独動作型の発電機のような他の供給源からの電力が利用できる場合は、電力バス３０の結合部９６が、それらの供給源に接続される。さらに、結合部９６は、複数の統合型インフラストラクチャ提供システム１０を結合するために用いられ、ネットワークに結合された所定の統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュール２０にさらに電力を供給する。
【００２８】
複数の統合型インフラストラクチャ提供システム１０が電力バス３０及び制御バス４０によって互いに結合されている場合は、リソースの有効活用、また、モジュール２０の過度の使用を制限するため、統合型インフラストラクチャ提供システムを動作させる一以上の制御モジュール５０又は遠隔制御装置７６が、モジュール２０のＯＮ／ＯＦＦを繰り返してもよい。例えば、２つの統合型インフラストラクチャ提供システム１０が、互いに結合されている場合は、制御モジュール５０の一つが、結合されている（ネットワーク接続された）統合型インフラストラクチャ提供システムの主制御部として機能し、別の制御モジュール５０は、バックアップ用の制御部として機能する。各制御モジュール５０の動作時間を制限するため、それら制御部は、主制御とバックアップ制御の役割が周期的に切替えられる。また、動作時間を制限するために、複数の電力モジュール８０が順繰りに動作させられるのと同様な方法で、制御モジュール５０は、各モジュールを順繰りに動作させる。
【００２９】
利用可能な水源からの水を精製滅菌し、人が供することができるようにするため、またある場合は、排水を環境に対して安全に捨てられるようにするため、水モジュール１００が設けられる。水中不純物を扱う場合、種々の精製滅菌用の膜や方法が、水モジュール１００において使用可能であるが、一実施形態では、水モジュール１００によって実行される精製プロセスの機構として、逆浸透による濾過が採用される。水モジュール１００は、制御モジュール５０又は遠隔制御装置７６と相互に通信でき、フィルタ膜のような消耗品が耐用期限になっていたり、耐用期限に近く、修理又は交換が必要な場合、制御モジュール５０が、警告及び／又は実行するようにプログラムされた対応処理を出力するようになっている。
【００３０】
図８、図１１及び図１２に、水濾過モジュール１００の種々の実施形態を概略的に示す。図８に示すような水濾過モジュール１００の基本的な実施形態は、タンク車、河川、湖等の供給源から汚れた水をくみ上げる供給源ポンプ１０２を有する。供給源ポンプ１０２は、水取入れタンク１０４、又は直接フィルタ１０６に、汚れた水をくみ上げる。水取入れタンク１０４が水濾過モジュール１００に設けられる場合、水取入れタンク１０４からフィルタ１０６に水をくみ上げるため、供給ポンプ１０８が設けられる。一旦濾過された後、水は、逆浸透濾過ユニット１１０及びオプションの紫外線（ＵＶ）ポリッシャ１１２を通って、精製水貯蔵タンク１１４に、又は、直接に水取出し口１１６にくみ上げられる。紫外光は、紫外線を発光する標準的な電球や発光ダイオードによって発生させることができる。
【００３１】
ここで、電力バス３０及び制御バス４０への電力接続及び制御接続は、ブロック１１８にて行われる。また、水濾過モジュール１００には、複数のセンサが設けられる。これらのセンサは、タンク１０４、１１４の水位に関する情報や、種々の部品に接続するパイプにおける流量に関する情報を送る。
【００３２】
別の実施形態では、装置上に貯水能力がない状態で、ポンプ（図示せず）によって、必要に応じて１以上の使い捨て又は再利用可能な膜フィルタに水を通す。水供給源がすぐ近くにないときに精製された水が必要とされる場合は、水濾過モジュール１００に、濾過していない水を貯蔵するための貯蔵タンク及びそれに関するポンプを設けてもよい。或いは、濾過された水を貯蔵するため水濾過モジュール１００の取り出し口の近傍に、この貯蔵タンクを配置してもよい。
【００３３】
図１２に示す水濾過モジュール１００の実施形態においては、取込み口１２０を介して水がモジュールに入る。そして、その水は、膜フィルタ、続いて軟水化装置１２４を通る。次に、軟水化された水は、一以上のフィルタ素子を有する別のパーティクルフィルタを通過して、逆浸透濾過ユニット１２８に達する。逆浸透濾過ユニット１２８を通過した後、清浄水は、モジュール１００から最後の膜フィルタ１３０及び紫外線ポリッシャ１３２を通過する。そして、水は、パイプ１２１に結合されたタンク１３４に貯蔵される。図１１に示す他の実施形態では、浄水用添加剤ディスペンサ１３６が取込み口１２０の直後のパイプ１２１に挿入される。この浄水用添加剤ディスペンサ１３６は、水分中に存在するバクテリアや病原菌を殺すための添加剤を注入する。これに適した添加剤の例としては、ヨウ素、次亜塩素酸ナトリウム、オゾン等が挙げられる。
【００３４】
水濾過モジュール１００と同様に、有害な浮遊粉塵や浮遊病原菌を濾過して空気を使用可能とするため、空気モジュール１４０が設けられる。緊急時に対応するため、種々の浄化及び殺菌用の膜や機構が、空気モジュール１４０に使用できる。一実施形態では、制御モジュール５０と空気モジュール１４０は、制御バス４０を介して送信され、制御用の通信情報に対応できるようになっている。この実施形態では、制御モジュール５０は、耐用年数及びフィルタ膜やその他の部品の動作に関する警告や通知を含む全般的な状態情報を出力する。
【００３５】
図９に示す一実施形態では、ブロワ１４２によって、空気が、吸気口１４２を通ってダクト１４１に取り込まれる。ブロワ１４２によって、この空気は、標準的な膜フィルタを用いている濾過ユニット１４４を通ってＨＥＰＡフィルタ及び／又は再利用可能な静電タイプのフィルタを含む部分まで達する。濾過ユニット１４４の圧力低下を測定して、濾過ユニット１４４の動作性能及び残存耐用年数をモニターするために、センサ１４６のようなセンサ類が設けられる。ダクト１４１を通る空気中に存在する粉塵のレベルをモニターするため、赤外線吸収センサのような他のセンサ（図示せず）を、設けてもよい。また、濾過機能に加えて、空気モジュール１４０には、熱交換器１４８、それに付随するコンプレッサ及び／又は熱ポンプ１５０を有する標準的な空調ユニットを設けることもできる。ここで、空調装置として使用する場合に熱交換器１４８で生成される復水は、関連付けられた水モジュール１４０によって使用されてもよい。加湿器１５２により、ダクト１４１を通る空気の加湿を行うことができる。また、紫外線空気処理装置１５４のようなその他の空気処理機構を、空気モジュール１４０に組み込んでもよい。紫外光は、紫外線を発光する標準的な電球や発光ダイオードによって発生させることができる。ここで、電力バス３０及び制御バス４０への接続は、ブロック１４３にて行われる。
【００３６】
図９に示す空気モジュール１４０の実施形態は、筐体又は構造体内で使用するための清浄及び呼吸可能な調整された空気を提供するように構成されている。そのような筐体としては、野戦病院、仮設住居（ｈｏｕｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、兵舎、指揮統制室、貯蔵庫等が挙げられる。空気モジュール１４０の別の実施形態においては、外部から汚染された空気が入ることを防ぐために、空気モジュール１４０は、筐体の内部を陽圧にする。浮遊病原菌、毒物、刺激物が存在している状況にて、空気モジュール１４０は上述の様態で使用される。
【００３７】
空気モジュール１５０の別の実施形態は、図１０で示すような膨張式の構造体１６０を膨らませる装置として使用されるように構成される。空気モジュール１５０のこの実施形態では、ブロワを用いて、膨張式構造体１６０の構造部材１６２を膨らませるのに十分な高流量、高圧力で空気をパイプ１６１を通じて供給する。構造部材１６２は、他と比べて気密性がよいが、漏れによる損失が幾分かある。空気モジュール１５０のこの実施形態において、ブロワからの空気の流量は、構造体１６０に付随する漏れを十分に相殺できる量となっている。この場合のパレット１２の一実施形態では、しぼませ、まとめられた構造体１６０を収納するため、パレット１２の蓋１１の上部にラック１３が設けられる。このような構造体１６０は、指揮統制室、病院及び診療所、貯蔵庫、居住地等として使用される。
【００３８】
図３は、統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュールのために電力仕様を維持管理する、又は、バッテリ８８、９４を充電された状態に維持管理するように統合型インフラストラクチャ提供システムを動作させる方法を概略的に示す。起動時、制御モジュール５０は、モジュール２０を照会して、それらモジュール２０が電力を必要としているかどうかを確認する。それらモジュール２０のうちのいくつかが、特にバッテリ８８、９４のようなバッテリ装置が、電力を必要としている場合は、制御モジュール５０が、電力モジュール８０をステップ１７４に示されているような動作をさせ、処理手順が終了する。しかしながら、制御モジュール５０による照会によって、全てのモジュール２０において電力が必要でないという状態が示された場合は、この状態に関するデータが、ステップ１７６において、遠隔制御装置７６にアップロードされ、１７８に示されるように統合型インフラストラクチャ提供システムの状態を受信し、表示する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源切断の状態が離れた場所で表示されると、１８０に示されるように、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源切断の状態がシステム１０のあるその場所で表示され、制御装置５０が、モジュール２０、特に電力モジュール８０が存在する場合、その電源を切断する処理を行う。ここで、統合型インフラストラクチャ提供システム状態の表示は、遠隔制御装置７６への情報のアップロードと同時にシステム１０自体で行われるが、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のモジュール２０の実際の電源切断は、状態の表示が遠隔制御装置７６から受信され、確認された後に行うことが望ましい場合もある。
【００３９】
停止中の統合型インフラストラクチャ提供システム１０の起動は、電源スイッチ、ボタン又はコンピュータシーケンスを用いて、システム１０自体で行ってもよい。図４は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の一実施形態を、離れた場所から起動する、又は、電源を入れる方法を示す。起動時、２００に示されるように、電源起動信号が遠隔制御装置７６によって通信モジュール７０に送信され、２０２に示すように、通信モジュール７０がこの信号を受信する。この信号によって、通信モジュール７０は起動され、２０４に示すように、電力バス３０及び制御バス４０に信号を送信する。２０６に示すように、通信モジュール７０は、システムチェックを実行し、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電力バス３０及び制御バス４０に不具合がないかどうかを確認する。電力バス３０及び制御バス４０の状態が規定のパラメータ内にある場合は、遠隔制御装置７６は、２０８に示すように、診断処理のため、通信モジュール７０からデータをダウンロードする。そして、遠隔制御装置７６が、遠隔診断処理を実行して、２１０に示すように、統合型インフラストラクチャ提供システム１０やモジュール２０の保守点検が必要かどうかを確認する。遠隔保守点検処理では、通信モジュール７０によって返信される統合型インフラストラクチャ提供システム１０に関するデータと所定の許容動作パラメータとを比較することによって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０に対してメンテナンスや修理が必要かどうかを確認する。２１２や２１４に示すように、この遠隔診断処理の結果を用いることで、遠隔制御装置７６に表示される制御モジュール５０の状態や統合型インフラストラクチャ提供システム１０の状態がそれぞれ更新される。
【００４０】
通信モジュール５０によって行われる状態チェックによって、電力バス３０や制御バス４０に不具合があることが示された場合は、２１６に示すように、制御モジュール５０が起動される。そして、制御モジュール５０が、ローカル診断処理を実行し、２１８に示すように、電力モジュール８０を含むモジュール２０に対して、制御モジュールが照会を行い、システム内に不具合があるかどうかを確認する。この診断処理によって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の状態がある様態において不具合があると示された場合は、２０８に示すように、診断解析のために、データが遠隔制御装置７６に送信される。統合型インフラストラクチャ提供システム１０の状態が許容範囲内である場合は、２２０に示すように、電力モジュール８０等の他のモジュールが起動される。このようにして、起動時、制御装置５０及び遠隔制御装置７６は、２１２、２１４に示すように、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の最新の状態を反映するようにそれぞれ更新される。
【００４１】
図５は、水濾過モジュール１００等のモジュール２０を統合型インフラストラクチャ提供システム１０に取り付ける際に、それらモジュール２０を初期化する方法の一実施形態を概略的に示す。図５の方法は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０が電源ＯＦＦ若しくは停止中の状態から始まる。２２０に示すように、水濾過モジュール１００を取り付けた後、通信モジュール１００又は制御モジュール５０による照会によって、２２２に示すように、新しく取り付けられた水濾過モジュール１００が、認識及び特定される。ここで、通信モジュール７０及び／又は制御モジュール５０による照会は、これらのモジュールによって、自動的に周期的に行われるか、若しくは、新しいモジュール２０の取り付けによってある方法で起動される。照会によって、新しいモジュール２０が認識確認される場合、２２４に示すように、制御モジュール５０が起動し、新モジュール２０に対する適切な制御テンプレート又は制御ドライバが、２２６に示すように、メモリ装置５４からロードされる。この時、ステップ２２８において、制御装置５０は、通信モジュール７０を介して、遠隔制御装置７６にある更新済みの制御テンプレート又はドライバをダウンロードし、ステップ２３０において、新モジュールを含んだローカルシステムチェックを実施する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０及びそれに取り付けられた新モジュールが規定パラメータ内で有効であれば、新モジュール２０は「準備完了」状態に設定され、必要な時に使用可能となる。
【００４２】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０と新モジュールが規定の動作パラメータ内にない場合は、ステップ２４０において、統合型インフラストラクチャ提供システム１０及び新モジュール２０の動作に関する日付が遠隔制御装置７６にアップロードされ、ステップ２４２において、遠隔診断解析が実行される。遠隔診断解析が終了すると、ステップ２４４において、その解析結果を用いて、遠隔制御装置７６にその状態が更新され、また、ステップ２４６において、制御装置５０を更新する。制御装置５０が更新されると、新モジュール２０の状態は、「準備完了」状態に設定され、水濾過モジュール１００のような新モジュールは、使用可能の状態になる。しかしながら、新モジュール２０が、規定の動作パラメータの範囲外にあり続ける場合は、制御モジュール５０及び遠隔制御装置７６は、この状態を通知し、また、新モジュールは効率低下の状態でのみ動作可能である、若しくは、動作不可能である旨が示される。この場合、制御モジュール５０及び遠隔制御装置７６によって、メンテナンスが必要であることが示される。
【００４３】
図６は、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の起動方法の一実施形態を示す。起動時、通信モジュール１００が、ステップ２５０において、起動される。ステップ２５２において、通信モジュール１００が、遠隔制御装置７６に対して信号を送信し、ステップ２５４において、ある通信プロトコルによって、通信モジュール１００と遠隔制御装置７６との間で交信が行われる。通信が確立されると、ステップ２５６において、遠隔制御装置７６は完全に起動し、ステップ２５８において、起動信号が、通信モジュール１００を介して制御モジュール５０へ送信される。ステップ２６０において、制御モジュール５０が起動すると、制御モジュール５０は、ステップ２６２において、システムチェックを実行する。システムチェックによって、統合型インフラストラクチャ提供システム１０が規定のパラメータ内で動作していない旨が示されると、ステップ２６６において、診断情報が制御装置５０から通信モジュール１００へ送信され、ステップ２５０に戻り、通信モジュール１００が、遠隔制御装置７６に再度接続する。統合型インフラストラクチャ提供システム１０が規定の動作パラメータ内で動作する場合は、ステップ２６４において、システム状態データが、遠隔制御装置７６にアップロードされる。更新されると、ステップ２６８において、遠隔制御装置７６は、図３に示す処理を用いて、統合型インフラストラクチャ提供システム１０の電源を落とす。
【００４４】
多くの異なる種類のモジュール２０が、本発明の統合型インフラストラクチャ提供システム１０において使用できることが理解されよう。例えば、空圧式や油圧式の設備を動作させるためエアコンプレッサや油圧ポンプを有するモジュール２０を設けてもよい。さらに、同じ機能を有する複数のモジュール２０を単一の統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込み、単一の用途に専用してもよい。すなわち、２つ以上の電力モジュール８０や２つ以上の水濾過モジュール１００を単一の統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込んでもよい。
【００４５】
統合型インフラストラクチャ提供システム１０に組み込まれる他のモジュール２０としては、統合型インフラストラクチャ提供システム１０のセキュリティを改善するためのセンサ、アラーム、追跡装置を有するセキュリティモジュールがある。地域警備のために動きセンサや赤外線センサを有してもよく、パスワードの設定解除機能によって統合型インフラストラクチャ提供システム１０に対して権限のないアクセスができないようにしてもよい。また、センサモジュールは、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）等を含んでもよく、これによって、万一、統合型インフラストラクチャ提供システムを見失った場合や、盗まれた場合でも統合型インフラストラクチャ提供システムの位置を正確に特定できる。
【００４６】
ここまで、統合型供給システムについていくつかの特定の実施形態を例示し、説明してきたが、本発明は、以下の請求項及びその均等物のみによって制限されるものである。
【００４７】
本願は、２００３年１２月８日に出願された米国仮特許出願第６０／５２７９１６号、２００３年１２月９日に出願された米国仮特許出願第６０／５２８０８９号、及び２００４年８月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／６０４２８８号に基づく優先権を主張する。それらの出願内容は、茲に引用することにより本願の開示に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明に係る統合型インフラストラクチャ提供システムの一実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、被制御モジュールに結合された前記統合型インフラストラクチャ提供システムにおける制御モジュールの一実施形態の概略図である。
【図３】図３は、統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュールの電源をＯＦＦする方法の一実施形態を示す図である。
【図４】図４は、統合型インフラストラクチャ提供システムのモジュールの電源をＯＮする方法の一実施形態を示す図である。
【図５】図５は、統合型インフラストラクチャ提供システムにモジュールを接続する方法を示す一実施形態の図である。
【図６】図６は、統合型インフラストラクチャ提供システムを初期化する方法の一実施形態を示す図である。
【図７】図７は、統合型インフラストラクチャ提供システムの電力モジュールの一実施形態の概略図である。
【図８】図８は、統合型インフラストラクチャ提供システムの浄水モジュールの一実施形態の概略図である。
【図９】図９は、統合型インフラストラクチャ提供システムの空気濾過モジュールの概略図である。
【図１０】図１０は、構造体を建て、その構造体の内部に処理した空気を送るようになされた統合型インフラストラクチャ提供システムの一実施形態の正面図である。
【図１１】図１１は、統合型インフラストラクチャ提供システム用の水モジュールの別の実施形態の概略図である。
【図１２】図１２は、統合型インフラストラクチャ提供システム用の水モジュールのさらに別の実施形態である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…統合型インフラストラクチャ提供システム
１１…蓋 １２…パレット
１３…ラック １４…運搬車
２０…モジュール ３０…電力バス
３２…接続部 ４０…制御バス
４２、９６…結合部 ５０…制御モジュール
５２…ＣＰＵ ５４…メモリ装置
５６…入出力装置 ５８…通信ポート
６０…デジタル／アナログ変換器 ６２…アナログ／デジタル変換器
７０…通信モジュール ７２…自動指向型衛星送受信ユニット
７４…無線周波数アンテナ ７６…遠隔制御装置
８０…電力モジュール ８２…発電機
８３、１１８、１４３…ブロック ８４…燃料タンク
８６…オルタネータ ８８、９４…バッテリ
９０…コンセント ９２…照明
１００…水濾過モジュール １０２…供給源ポンプ
１０４…水取入れタンク １０６…フィルタ
１０８…供給ポンプ １１０、１２８…逆浸透濾過ユニット
１１２、１３２…紫外線ポリッシャ １１４…精製水貯蔵タンク
１１６…水取出し口 １２０…取込み口
１２１、１６１…パイプ １３０…膜フィルタ
１３４…タンク １４１…ダクト
１４２…ブロワ １４４…濾過ユニット
１４６…センサ １４８…熱交換器
１５０…コンプレッサ及び／又は熱ポンプ
１５２…加湿器 １５４…紫外線空気処理装置
１６０…膨張式構造体 １６２…構造部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを取り付けるための少なくとも１つの取り付け構造体を有するパレットと、
前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを電気的に接続するための少なくとも１つのモジュール式の電力用接続部を有する電力バスと、
前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを通信可能に接続するための少なくとも１つのモジュール式の制御用接続部を有する制御バスと、
を備えるモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項２】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、さらに、前記パレットに取り付けられ、前記電力バスと前記制御バスに接続された複数のインフラストラクチャ提供モジュールを備え、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールは、制御モジュール、通信モジュール、電力モジュール、水濾過モジュール、空気モジュール、バッテリモジュール、補助電力モジュール、セキュリティモジュール、油圧式電力モジュール、空圧式コンプレッサモジュール、高流量空気ブロワモジュール及び冷却モジュールから成るグループから選ばれることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項３】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記電力バス及び前記制御バスは、少なくとも１つの別の電力バス及び制御バスにそれぞれ接続する結合部を備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項４】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記電力バスは、補助電力源を接続するための補助電力用結合部を備え、前記補助電力用結合部は、前記補助電力用結合部を介して電力の流れを制御するスイッチを備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項５】
請求項４記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記スイッチは、スイッチギヤを備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項６】
請求項４記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記制御バスは、前記スイッチに接続されていることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項７】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記パレットは、さらに、運搬車、エア式リフト台車、線路、二輪式リヤカー、及びバックパックから成るグループから選ばれた移動機構を備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項８】
請求項２記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記パレットに取り付けられ、前記電力バス及び前記制御バスに接続された通信モジュールが、遠隔制御装置から信号を受信し、前記パレットに取り付けられ、前記電力バス及び前記制御バスに接続された制御モジュールに前記信号を送信し、前記遠隔制御装置からの前記信号は、所定の方法で前記制御モジュールを動作させる制御信号を含むことを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項９】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記制御モジュールは、信号を、少なくとも１つの他のインフラストラクチャ提供モジュールから、前記通信モジュールを介して、前記遠隔制御装置へ送るように構成されていることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項１０】
請求項９記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記遠隔制御装置と前記制御モジュールとの間の通信は、双方向通信であることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項１１】
読み出し／書き込みメモリ装置と入出力装置と電源と通信ポートに接続された中央演算処理装置を有する制御モジュールと、
電力供給用導線と少なくとも１つの電力用結合部とを有する電力バスと、
制御信号用導線と少なくとも１つの制御用結合部とを有する制御バスと、
を備えるインフラストラクチャサービス提供システムであって、
前記電力バスは、前記制御モジュールの前記電源に接続され、前記制御バスは、前記制御モジュールの前記通信ポートに接続されることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、少なくとも１つの双方向通信装置を有する通信モジュールを備え、前記通信モジュールは前記電力バス及び前記制御バスに接続され、前記通信モジュールは、さらに、前記制御バスを介して、前記制御モジュールに対して信号の送受信を行うように構成されていることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１３】
請求項１２記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、前記通信モジュールの前記双方向通信装置は、衛星通信システム、無指向性送受信装置、見通し通信システム、セルラー方式通信システム、双方向ページングシステム及び無線広帯域通信システムから成るグループから選ばれることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１４】
請求項１１記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、前記電力バス及び前記制御バスに接続された電力モジュールを備え、前記電力モジュールは、前記電力バスに電力を供給し、前記制御モジュールから前記制御バスを介して受信した信号によって制御されることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１５】
請求項１４記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、前記電力モジュールは、発動機駆動式の発電装置、燃料電池、バッテリ、太陽電池、及び風力発電装置から成るグループから選ばれた発電装置を有することを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１６】
請求項１４記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、水濾過モジュールを備え、前記水濾過モジュールは、
膜フィルタと、
逆浸透濾過ユニットと、
紫外線水処理ユニットと、
を備え、
前記膜フィルタは、汚れた水を受け、濾過するように構成されており、前記逆浸透濾過ユニットは、前記濾過された水を受け取れるように前記膜フィルタに接続されおり、前記逆浸透濾過ユニットは、その水を、前記逆浸透濾過ユニットを通して、前記逆浸透濾過ユニットに接続された前記紫外線水処理ユニットへ流すことを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、前記膜フィルタの下流側に結合された軟水化装置を備えることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１８】
請求項１６記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、流れる水に対して水処理添加剤を注入するように構成された水処理添加剤ディスペンサを備え、前記水処理添加剤ディスペンサは、前記膜フィルタの上流側に結合されることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１９】
請求項１１記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、水濾過モジュールを備え、前記水濾過モジュールは、
流入口から流出口へと水を流す流路と、
前記流入口の下流側で前記流路に直列に結合された前段フィルタと、
前記前段フィルタの下流側で前記流路に直列に結合された軟水化装置と、
前記軟水化装置の下流側で前記流路に直列に結合された逆浸透膜と、
前記流路の前記流出口と前記逆浸透膜との間で前記流路に結合された貯蔵タンクと、
を備えるインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項２０】
請求項１９記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、前記水濾過モジュールは、さらに、
前記貯蔵タンクの下流側での前記流路に直列に結合された後段フィルタと、
前記後段フィルタと前記流路の前記流出口との間の前記流路に直列で結合された紫外線水処理装置と、
を備えることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項２１】
遠隔制御装置に対して情報を送受信するように構成された双方向通信装置を有する通信モジュールと、
複数のインフラストラクチャ提供モジュールに電力を供給するように構成された電力バスと、
前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールから動作情報を集めて、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールへ制御信号を送信するように構成された制御バスと、
を備える統合型インフラストラクチャ提供システムであって、
前記通信モジュールは、前記電力バスと前記制御バスの両方に接続され、前記通信モジュールは、さらに、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールに関する動作情報を受信し、その動作情報を前記遠隔制御装置へ中継し、前記遠隔制御装置から制御信号を受信し、それらの制御信号を前記制御バスを介して前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールへ送信するように構成されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２２】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、前記電力バスに接続された前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールへ電力を供給するように構成され、前記電力バスに接続された電力モジュールを備え、前記電力モジュールは、また、前記制御バスに接続され、前記制御バスを介して制御信号を受信し、その受信した制御信号に基づいて動作するように構成されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２３】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、前記電力バス及び前記制御バスに接続されたローカル制御モジュールを備え、前記ローカル制御モジュールは、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールを制御するように構成されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２４】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、少なくとも１つのフィルタと軟水化機構を有する水濾過モジュールを備え、前記水濾過モジュールは、前記電力バス及び前記制御バスに接続されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２５】
請求項２４記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記水濾過モジュールは、さらに、水処理添加剤ディスペンサを備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２６】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、少なくとも１つの空気ブロワからの空気を濾過するように配置された少なくとも１つの空気フィルタを有する空気濾過モジュールを備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２７】
請求項２６記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記空気濾過モジュールは、さらに、前記少なくとも１つの空気フィルタの下流側に熱交換器を備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２８】
請求項２６記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記空気濾過モジュールは、さらに、前記少なくとも１つの空気フィルタから送られてきた空気に紫外線を照射するように配置された紫外線空気処理装置を備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２９】
請求項２７記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記空気濾過モジュールは、さらに、前記熱交換器から送られてきた空気を加湿するように配置された加湿器を備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項３０】
流入口から流出口へと水を流す流路と、
前記流入口の下流側で前記流路に直列に結合された前段フィルタと、
前記前段フィルタの下流側で前記流路に直列に結合された軟水化装置と、
前記軟水化装置の下流側で前記流路に直列に接続された逆浸透膜と、
を備えるインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３１】
請求項３０記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、さらに、前記流路の前記流出口と前記逆浸透膜との間で前記流路に結合された貯蔵タンクを備えることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３２】
請求項３１記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、さらに、前記貯蔵タンクの下流側で前記流路に直列に結合された後段フィルタと、前記後段フィルタと前記流路の前記流出口との間で前記流路に直列に結合された紫外線水処理装置と、を備えることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３３】
請求項３０記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、さらに、前記前段フィルタの下流側で前記流路に直列で結合された水処理添加剤ディスペンサを備えることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３４】
請求項３０記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、前記水処理添加剤ディスペンサは、前記流路を流れる水に、ヨウ素、次亜塩素酸ナトリウム、及びオゾンから成るグループから選ばれた添加剤を与えるように構成されていることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３５】
少なくとも１つのインフラストラクチャの要求を認識する工程と、
前記少なくとも１つのインフラストラクチャの要求を満たすための少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを設ける工程と、
モジュール式の支持構造体に前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを取り付ける工程と、
前記少なくとも１つの認識されたインフラストラクチャの要求がある場所に前記モジュール式の支援構造体を配置する工程と、
前記モジュール式の支持構造体の周辺の領域で前記少なくとも１つの認識されたインフラストラクチャの要求を満たすために、前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを動作させる工程と、
を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３６】
請求項３５記載のインフラストラクチャサービスを提供する方法において、さらに、前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを電力バス及び制御バスに接続して、前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールに電力及び制御信号を供給する工程を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３７】
請求項３５記載のインフラストラクチャサービスを提供する方法において、さらに、通信モジュールを前記電力バス及び前記制御バスに接続して、遠隔制御装置と前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールとの
間の通信を可能とする工程を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３８】
請求項３５記載のインフラストラクチャサービスを提供する方法において、さらに、通信モジュールを前記電力バス及び前記制御バスに接続して、遠隔制御装置と複数のインフラストラクチャ提供モジュールとの間の通信を可能とする工程を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３９】
遠隔制御装置と通信するように構成された双方向無線通信モジュールを有する協調ネットワークにおいて互いに接続された複数のインフラストラクチャ提供モジュールを有する統合型インフラストラクチャインフラストラクチャサービス提供システムを設ける工程と、
前記通信モジュールによって前記インフラストラクチャ提供モジュールから受信した信号を用いて、前記ネットワークに接続された前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールの機能を監視する工程と、
メンテナンスの必要が発生した場合、及び、消耗品の在庫が所定のレベル以下に減少した場合を離れた場所で認識する工程と、
前記統合型インフラストラクチャサービス提供システムのメンテナンス及び前記統合型インフラストラクチャサービス提供システムへの消耗品の配送とを別々に予定に組み入れる工程と、
を備える統合型インフラストラクチャサービス提供システム用の後方支援方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の統合型インフラストラクチャサービス提供システム用の後方支援方法において、さらに、
複数の統合型インフラストラクチャサービス提供システムにおいて、メンテナンスの必要が発生した場合、及び、消耗品の在庫が所定のレベル以下に減少した場合を離れた場所で認識する工程と、
前記統合型インフラストラクチャサービス提供システムのメンテナンス及び前記複数の統合型インフラストラクチャサービス提供システムへの消耗品の配送とを別々に予定に組み入れる工程と、
を備える統合型インフラストラクチャサービス提供システム用の後方支援方法。
【請求項１】
少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを取り付けるための少なくとも１つの取り付け構造体を有するパレットと、
前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを電気的に接続するための少なくとも１つのモジュール式の電力用接続部を有する電力バスと、
前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを通信可能に接続するための少なくとも１つのモジュール式の制御用接続部を有する制御バスと、
を備えるモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項２】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、さらに、前記パレットに取り付けられ、前記電力バスと前記制御バスに接続された複数のインフラストラクチャ提供モジュールを備え、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールは、制御モジュール、通信モジュール、電力モジュール、水濾過モジュール、空気モジュール、バッテリモジュール、補助電力モジュール、セキュリティモジュール、油圧式電力モジュール、空圧式コンプレッサモジュール、高流量空気ブロワモジュール及び冷却モジュールから成るグループから選ばれることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項３】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記電力バス及び前記制御バスは、少なくとも１つの別の電力バス及び制御バスにそれぞれ接続する結合部を備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項４】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記電力バスは、補助電力源を接続するための補助電力用結合部を備え、前記補助電力用結合部は、前記補助電力用結合部を介して電力の流れを制御するスイッチを備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項５】
請求項４記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記スイッチは、スイッチギヤを備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項６】
請求項４記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記制御バスは、前記スイッチに接続されていることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項７】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記パレットは、さらに、運搬車、エア式リフト台車、線路、二輪式リヤカー、及びバックパックから成るグループから選ばれた移動機構を備えることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項８】
請求項２記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記パレットに取り付けられ、前記電力バス及び前記制御バスに接続された通信モジュールが、遠隔制御装置から信号を受信し、前記パレットに取り付けられ、前記電力バス及び前記制御バスに接続された制御モジュールに前記信号を送信し、前記遠隔制御装置からの前記信号は、所定の方法で前記制御モジュールを動作させる制御信号を含むことを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項９】
請求項１記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記制御モジュールは、信号を、少なくとも１つの他のインフラストラクチャ提供モジュールから、前記通信モジュールを介して、前記遠隔制御装置へ送るように構成されていることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項１０】
請求項９記載のモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置において、前記遠隔制御装置と前記制御モジュールとの間の通信は、双方向通信であることを特徴とするモジュール式のインフラストラクチャサービス提供装置。
【請求項１１】
読み出し／書き込みメモリ装置と入出力装置と電源と通信ポートに接続された中央演算処理装置を有する制御モジュールと、
電力供給用導線と少なくとも１つの電力用結合部とを有する電力バスと、
制御信号用導線と少なくとも１つの制御用結合部とを有する制御バスと、
を備えるインフラストラクチャサービス提供システムであって、
前記電力バスは、前記制御モジュールの前記電源に接続され、前記制御バスは、前記制御モジュールの前記通信ポートに接続されることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、少なくとも１つの双方向通信装置を有する通信モジュールを備え、前記通信モジュールは前記電力バス及び前記制御バスに接続され、前記通信モジュールは、さらに、前記制御バスを介して、前記制御モジュールに対して信号の送受信を行うように構成されていることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１３】
請求項１２記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、前記通信モジュールの前記双方向通信装置は、衛星通信システム、無指向性送受信装置、見通し通信システム、セルラー方式通信システム、双方向ページングシステム及び無線広帯域通信システムから成るグループから選ばれることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１４】
請求項１１記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、前記電力バス及び前記制御バスに接続された電力モジュールを備え、前記電力モジュールは、前記電力バスに電力を供給し、前記制御モジュールから前記制御バスを介して受信した信号によって制御されることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１５】
請求項１４記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、前記電力モジュールは、発動機駆動式の発電装置、燃料電池、バッテリ、太陽電池、及び風力発電装置から成るグループから選ばれた発電装置を有することを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１６】
請求項１４記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、水濾過モジュールを備え、前記水濾過モジュールは、
膜フィルタと、
逆浸透濾過ユニットと、
紫外線水処理ユニットと、
を備え、
前記膜フィルタは、汚れた水を受け、濾過するように構成されており、前記逆浸透濾過ユニットは、前記濾過された水を受け取れるように前記膜フィルタに接続されおり、前記逆浸透濾過ユニットは、その水を、前記逆浸透濾過ユニットを通して、前記逆浸透濾過ユニットに接続された前記紫外線水処理ユニットへ流すことを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、前記膜フィルタの下流側に結合された軟水化装置を備えることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１８】
請求項１６記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、流れる水に対して水処理添加剤を注入するように構成された水処理添加剤ディスペンサを備え、前記水処理添加剤ディスペンサは、前記膜フィルタの上流側に結合されることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項１９】
請求項１１記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、さらに、水濾過モジュールを備え、前記水濾過モジュールは、
流入口から流出口へと水を流す流路と、
前記流入口の下流側で前記流路に直列に結合された前段フィルタと、
前記前段フィルタの下流側で前記流路に直列に結合された軟水化装置と、
前記軟水化装置の下流側で前記流路に直列に結合された逆浸透膜と、
前記流路の前記流出口と前記逆浸透膜との間で前記流路に結合された貯蔵タンクと、
を備えるインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項２０】
請求項１９記載のインフラストラクチャサービス提供システムにおいて、前記水濾過モジュールは、さらに、
前記貯蔵タンクの下流側での前記流路に直列に結合された後段フィルタと、
前記後段フィルタと前記流路の前記流出口との間の前記流路に直列で結合された紫外線水処理装置と、
を備えることを特徴とするインフラストラクチャサービス提供システム。
【請求項２１】
遠隔制御装置に対して情報を送受信するように構成された双方向通信装置を有する通信モジュールと、
複数のインフラストラクチャ提供モジュールに電力を供給するように構成された電力バスと、
前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールから動作情報を集めて、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールへ制御信号を送信するように構成された制御バスと、
を備える統合型インフラストラクチャ提供システムであって、
前記通信モジュールは、前記電力バスと前記制御バスの両方に接続され、前記通信モジュールは、さらに、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールに関する動作情報を受信し、その動作情報を前記遠隔制御装置へ中継し、前記遠隔制御装置から制御信号を受信し、それらの制御信号を前記制御バスを介して前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールへ送信するように構成されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２２】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、前記電力バスに接続された前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールへ電力を供給するように構成され、前記電力バスに接続された電力モジュールを備え、前記電力モジュールは、また、前記制御バスに接続され、前記制御バスを介して制御信号を受信し、その受信した制御信号に基づいて動作するように構成されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２３】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、前記電力バス及び前記制御バスに接続されたローカル制御モジュールを備え、前記ローカル制御モジュールは、前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールを制御するように構成されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２４】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、少なくとも１つのフィルタと軟水化機構を有する水濾過モジュールを備え、前記水濾過モジュールは、前記電力バス及び前記制御バスに接続されていることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２５】
請求項２４記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記水濾過モジュールは、さらに、水処理添加剤ディスペンサを備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２６】
請求項２１記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、さらに、少なくとも１つの空気ブロワからの空気を濾過するように配置された少なくとも１つの空気フィルタを有する空気濾過モジュールを備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２７】
請求項２６記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記空気濾過モジュールは、さらに、前記少なくとも１つの空気フィルタの下流側に熱交換器を備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２８】
請求項２６記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記空気濾過モジュールは、さらに、前記少なくとも１つの空気フィルタから送られてきた空気に紫外線を照射するように配置された紫外線空気処理装置を備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項２９】
請求項２７記載の統合型インフラストラクチャ提供システムにおいて、前記空気濾過モジュールは、さらに、前記熱交換器から送られてきた空気を加湿するように配置された加湿器を備えることを特徴とする統合型インフラストラクチャ提供システム。
【請求項３０】
流入口から流出口へと水を流す流路と、
前記流入口の下流側で前記流路に直列に結合された前段フィルタと、
前記前段フィルタの下流側で前記流路に直列に結合された軟水化装置と、
前記軟水化装置の下流側で前記流路に直列に接続された逆浸透膜と、
を備えるインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３１】
請求項３０記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、さらに、前記流路の前記流出口と前記逆浸透膜との間で前記流路に結合された貯蔵タンクを備えることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３２】
請求項３１記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、さらに、前記貯蔵タンクの下流側で前記流路に直列に結合された後段フィルタと、前記後段フィルタと前記流路の前記流出口との間で前記流路に直列に結合された紫外線水処理装置と、を備えることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３３】
請求項３０記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、さらに、前記前段フィルタの下流側で前記流路に直列で結合された水処理添加剤ディスペンサを備えることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３４】
請求項３０記載のインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュールにおいて、前記水処理添加剤ディスペンサは、前記流路を流れる水に、ヨウ素、次亜塩素酸ナトリウム、及びオゾンから成るグループから選ばれた添加剤を与えるように構成されていることを特徴とするインフラストラクチャ支援システム用の水濾過モジュール。
【請求項３５】
少なくとも１つのインフラストラクチャの要求を認識する工程と、
前記少なくとも１つのインフラストラクチャの要求を満たすための少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを設ける工程と、
モジュール式の支持構造体に前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを取り付ける工程と、
前記少なくとも１つの認識されたインフラストラクチャの要求がある場所に前記モジュール式の支援構造体を配置する工程と、
前記モジュール式の支持構造体の周辺の領域で前記少なくとも１つの認識されたインフラストラクチャの要求を満たすために、前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを動作させる工程と、
を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３６】
請求項３５記載のインフラストラクチャサービスを提供する方法において、さらに、前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールを電力バス及び制御バスに接続して、前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールに電力及び制御信号を供給する工程を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３７】
請求項３５記載のインフラストラクチャサービスを提供する方法において、さらに、通信モジュールを前記電力バス及び前記制御バスに接続して、遠隔制御装置と前記少なくとも１つのインフラストラクチャ提供モジュールとの
間の通信を可能とする工程を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３８】
請求項３５記載のインフラストラクチャサービスを提供する方法において、さらに、通信モジュールを前記電力バス及び前記制御バスに接続して、遠隔制御装置と複数のインフラストラクチャ提供モジュールとの間の通信を可能とする工程を備えるインフラストラクチャサービスを提供する方法。
【請求項３９】
遠隔制御装置と通信するように構成された双方向無線通信モジュールを有する協調ネットワークにおいて互いに接続された複数のインフラストラクチャ提供モジュールを有する統合型インフラストラクチャインフラストラクチャサービス提供システムを設ける工程と、
前記通信モジュールによって前記インフラストラクチャ提供モジュールから受信した信号を用いて、前記ネットワークに接続された前記複数のインフラストラクチャ提供モジュールの機能を監視する工程と、
メンテナンスの必要が発生した場合、及び、消耗品の在庫が所定のレベル以下に減少した場合を離れた場所で認識する工程と、
前記統合型インフラストラクチャサービス提供システムのメンテナンス及び前記統合型インフラストラクチャサービス提供システムへの消耗品の配送とを別々に予定に組み入れる工程と、
を備える統合型インフラストラクチャサービス提供システム用の後方支援方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の統合型インフラストラクチャサービス提供システム用の後方支援方法において、さらに、
複数の統合型インフラストラクチャサービス提供システムにおいて、メンテナンスの必要が発生した場合、及び、消耗品の在庫が所定のレベル以下に減少した場合を離れた場所で認識する工程と、
前記統合型インフラストラクチャサービス提供システムのメンテナンス及び前記複数の統合型インフラストラクチャサービス提供システムへの消耗品の配送とを別々に予定に組み入れる工程と、
を備える統合型インフラストラクチャサービス提供システム用の後方支援方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００７−５１５００５（Ｐ２００７−５１５００５Ａ）
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４３９５６（Ｐ２００６−５４３９５６）
【出願日】平成１６年１２月８日（２００４．１２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４１１２３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５７４２２
【国際公開日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【出願人】（５０６１９４０４７）アーバス、 インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月８日（２００４．１２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４１１２３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５７４２２
【国際公開日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【出願人】（５０６１９４０４７）アーバス、 インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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