CN104977922A - 设备监视装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供设备监视装置和方法，能够使用与特异点相关的新指标简便地分析设备状态和运用的问题。设备监视装置具有：数据取得部(11)，其从楼宇监视服务器(2)取得表示设备状态的传感器数据；数据分析部(12)，其通过对传感器数据进行分析，提取监视对象期间内的特异点，生成包含表示持续提取出特异点的期间的持续期间和表示特异点在该持续期间内的特异程度的特异度的特异点信息；以及显示处理部(13)，其根据特异点信息显示月份等显示单位时间内的最大特异度、特异点持续累计时间和特异点检测次数作为指标数据。
Description
技术领域
本发明涉及设备监视装置和程序，尤其涉及设备状态和运用的问题分析。
背景技术
在倡导楼宇设备的节能、运用高效化的服务中，从设备的设定值或传感器信息的时间序列数据中提取表示与正常状态不同或异常的动作的特异点，使用该特异点来分析设备状态和运用是否存在问题。可以通过利用程序提取符合特异点条件或不符合正常状态条件的部位，从而提取特异点。作为提取特异点的一个手法存在如下方法：预先设定阈值，根据传感器数据值或传感器数据的变动程度等与阈值的比较结果来提取特异点。在专利文献1～3中提出了用于进行特异点检测、分析的技术。
专利文献1：日本特开2005-296407号公报
专利文献2：日本特开2010-019830号公报
专利文献3：国际公开第2013/051101号
但是，当宽松设定用于提取特异点的阈值时，将会提取出大量特异点，分析处理需要很多时间，另一方面，当严格设定阈值时，要提取的特异点数量缩小，可能没有提取出本来希望提取的特异点。因此，为了避免这种不良情况，一般情况下，不将阈值设定成过于严格的值而提取大量特异点加以运用。
但是，有时从设置有作为监视对象的设备的楼宇收集几千个时间序列数据(信号)，并且1个信号中的特异点每天有几百个，其结果是，有时每天能提取出几千个特异点。进而，在分析对象期间为几个月的情况下，当参照提取出的各特异点进行分析时，大量特异点的分析可能需要很多时间。
发明内容
本发明的目的在于，能够使用与特异点相关的新指标简便地分析设备状态和运用的问题。
本发明的设备监视装置具有：取得单元，其取得表示设备在该设备的监视对象期间内的状态的设备数据；分析单元，其通过对设备数据进行分析，在所述监视对象期间内提取该设备进行了与正常状态不同的规定动作的时点作为特异点，生成至少包含在持续提取出特异点时确定其提取期间的日期时间信息、和表示特异点在该提取期间内的特异程度的特异度的特异点信息；以及显示处理单元，其将监视对象期间划分成规定的显示单位期间，显示根据与各显示单位期间对应的特异点信息而生成的数据，作为表示所述设备在该显示单位期间内的状态的指标数据。
并且，所述显示处理单元通过进一步划分选择出的显示单位期间而对显示单位期间进行细分，显示根据与该细分后的各显示单位期间对应的特异点信息而生成的数据，作为表示所述设备在该显示单位期间内的状态的指标数据。
并且，所述显示处理单元以使超出表示不正常状态的规定阈值的指标数据的显示形式与阈值以内的指标数据的显示形式不同的方式进行显示。
并且，所述显示处理单元在同一曲线图上显示与选择出的显示单位期间对应的设备数据和特异点信息。
本发明的程序用于使计算机作为以下单元发挥功能：取得单元，其取得表示设备在该设备的监视对象期间内的状态的设备数据；分析单元，其通过对设备数据进行分析，在所述监视对象期间内提取该设备进行了与正常状态不同的规定动作的时点作为特异点，生成至少包含在持续提取出特异点时确定其提取期间的日期时间信息、和表示特异点在该提取期间内的特异程度的特异度的特异点信息；以及显示处理单元，其将监视对象期间划分成规定的显示单位期间，显示根据与各显示单位期间对应的特异点信息而生成的数据，作为表示所述设备在该显示单位期间内的状态的指标数据。
根据本发明，能够使用与特异点相关的新指标简便地分析设备状态和运用的问题。
并且，能够缩小期间来进行分析。
并且，能够容易地发现设备未处于正常状态的期间。
附图说明
图1是示出包含本发明的设备监视装置的一个实施方式的系统结构和设备监视装置的方框结构的图。
图2是形成本实施方式的设备监视装置的计算机的硬件结构图。
图3是示出本实施方式中的设备监视支援处理的流程图。
图4是示出本实施方式中的特异点信息的数据结构的一例的图。
图5是示出本实施方式中的用于分析设备状态和运用的问题的指标数据的显示的一例的图。
图6是示出从图5起进一步缩小显示期间时的指标数据的显示的一例的图。
图7是示出以曲线图形式显示本实施方式中的用于分析设备状态和运用的问题的指标数据的情况的一例的图。
标号说明
2：楼宇监视服务器；4：网络；10：设备监视装置；11：数据取得部；12：数据分析部；13：显示处理部；14：处理控制部；15：传感器数据存储部；16：特异点信息存储部；21：CPU；22：ROM；23：RAM；24：硬盘驱动器(HDD)；25：鼠标；26：键盘；27：显示器；28：输入输出控制器；29：网络控制器；30：内部总线。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。
图1是示出包含本发明的设备监视装置的一个实施方式的系统结构和设备监视装置的方框结构的图。图1示出楼宇监视服务器2和设备监视装置10与网络4连接的结构。楼宇监视服务器2是用于监视设置在楼宇中的设备的服务器计算机。在设备例如为空调设备的情况下，楼宇监视服务器2经由与空调设备连接的控制器(未图示)或从电量计等传感器单元直接收集由电量计计测出的电力使用量、由温度计计测出的室温等表示空调设备的状态的传感器数据。与该传感器数据的收集有关的结构和处理与以往相同即可。
图2是形成本实施方式中的设备监视装置10的计算机的硬件结构图。在本实施方式中，形成设备监视装置10的计算机可以由以往存在的通用的硬件结构实现。即，如图2所示，计算机构成为将CPU21、ROM22、RAM23、硬盘驱动器(HDD)24、输入输出控制器28、作为通信单元设置的网络控制器29与内部总线30连接，该输入输出控制器28分别连接作为输入单元设置的鼠标25和键盘26、以及作为显示装置设置的显示器27。
返回图1，本实施方式中的设备监视装置10具有数据取得部11、数据分析部12、显示处理部13、处理控制部14、传感器数据存储部15和特异点信息存储部16。数据取得部11作为取得单元设置，在设备的监视对象期间内，从楼宇监视服务器2取得由楼宇监视服务器2收集到的设备的设定值和表示设备状态的设备数据(传感器数据)，将该取得的传感器数据写入传感器数据存储部15中进行保存。当然，也可以构成为从电量计等传感器单元直接取得传感器数据。数据分析部12作为分析单元设置，通过对设备数据进行分析，在监视对象期间内提取该设备进行了与正常状态不同的规定动作的时点作为特异点，通过对提取出的特异点进行分析，生成表示提取出特异点的期间内的特征的特异点信息，将其写入特异点信息存储部16中进行保存。显示处理部13作为显示处理单元设置，参照特异点信息显示表示作为监视对象的设备的状态的指标数据。处理控制部14进行各结构要素11～13中的处理控制。
设备监视装置10中的各结构要素11～14通过形成设备监视装置10的计算机与搭载于计算机中的CPU21进行动作的程序的协调动作来实现。并且，各存储部15、16由搭载于设备监视装置10中的HDD24实现。或者，也可以经由网络利用RAM23或位于外部的存储单元。
并且，本实施方式中使用的程序当然可以由通信单元提供，还可以存储在CD-ROM或DVD-ROM等计算机可读取的记录介质中来提供。从通信单元或记录介质提供的程序被安装到计算机中，计算机的CPU依次执行程序而实现各种处理。
接着，使用图3所示的流程图对本实施方式中的为了监视设备而由设备监视装置10实施的设备监视支援处理进行说明。在本实施方式的设备监视支援处理中，设备监视装置10根据取得的传感器数据生成并显示表示作为监视对象的设备的状态的指标数据，从而能够视觉辨认该设备的状态。特别是在本实施方式中，特征之一在于，提供检测到特异点的持续时间和表示在该持续时间内检测到的特异点的特异(或异常)程度的特异度，作为用于分析设备状态和运用的问题的指标数据。进而，特征之一在于，能够缩小该指标数据的显示期间来进行显示。
数据取得部11从楼宇监视服务器2取得在监视对象期间内收集到的分析对象的传感器数据后，将该取得的传感器数据保存在传感器数据存储部15中(步骤110)。监视对象期间可以是预定的期间，也可以是由监视者等指定的期间，但是，当考虑缩小后级的显示期间的显示处理时，例如优选为1年等相对较长的期间。作为分析对象的传感器数据可以预定，也可以由监视者等在处理开始时等指定。并且，也可以限定成与特定设备相关的传感器数据，但是，在本实施方式中，将收集到的全部传感器数据作为分析对象。但是，由于对各传感器数据进行相同的处理即可，因此，这里为了简便，假设对一个传感器数据实施处理来进行说明。
数据分析部12从传感器数据存储部15读出分析对象的传感器数据，在监视对象期间(例如2013年)内，从设备的设定值或传感器信息等传感器数据(时间序列数据)中提取表示与正常状态不同或异常的动作的特异点(步骤120)。在本实施方式中，在检测到指定振幅以上的振幅(传感器值)的情况下，提取该检测到的时点作为特异点。例如，提取振幅(传感器值)为2.0以上的时点作为特异点。该2.0这样的阈值根据传感器数据(信号)的种类而适当设定即可。然后，数据分析部12通过对提取出的特异点的提取状况进行分析，生成特异点信息(步骤130)，将其保存在特异点信息存储部16中(步骤140)。图4示出该生成的特异点信息的数据结构的一例。
数据分析部12提取出特异点后，如上所述，根据该特异点的提取状况生成特异点信息。在本实施方式中，在传感器数据为波形数据的情况下，将在指定期间内产生指定次数的指定振幅(传感器值)的情况作为生成条件，生成特异点信息。举具体例子来说，当将监视对象期间内的传感器数据划分成10分钟间隔这样的规定的单位时间来进行分析时，在满足在这10分钟内检测到2个以上的振幅为2.0以上的表示特异点的波(传感器值)这样的生成条件时，数据分析部12对应于用于识别满足该生成条件的传感器数据的信息即传感器数据名，作为确定提取出满足该生成条件的特异点的期间的日期时间信息，生成包含表示该期间的开始时期的开始日期时间、表示结束时期的结束日期时间、表示检测到特异点的时长的持续时间以及特异度在内的特异点信息。此时，对特异点信息附加记录编号。如上所述，“特异度”是表示在持续时间内检测到的特异点的特异(或异常)程度的指标，但是，在本实施方式中，使用持续时间内包含的特异点(传感器值)的最大值作为“特异度”。
根据图4所示的例子，第1个记录的特异点信息表示，在从2013年4月5日13时15分到13时25分这10分钟内提取出2个以上的2.0以上的振幅，从而生成特异点信息，但是，表示该提取出的2个以上的特异点中的最大值的波(传感器值)为3.0。并且，第2个记录的特异点信息表示，在从2013年4月5日13时35分起的10分钟内提取出2个以上的2.0以上的振幅，从而生成特异点信息，但是，特异点是在从2013年4月5日13时35分到13时50分这15分钟内持续提取出的，表示该提取出的特异点中的最大值的波(传感器值)为8.0。另外，在将监视对象期间划分成10分钟间隔来进行分析的情况下，在跨越多个期间，即在10分钟以上持续产生特异点的情况下，如该第2个记录那样进行统合而生成特异点信息。这样，数据分析部12在生成上述说明的特异点信息后，将其保存在特异点信息存储部16中。
如上所述，在数据分析部12生成特异点信息后，显示处理部13从特异点信息存储部16读出特异点信息，进行后述的累计处理等，在显示器27上显示用于分析设备状态和运用的问题的指标数据(步骤150)。图5示出该显示内容的一例。
图5是示出在监视对象期间为1年的情况下，作为显示单位期间而每月累计特异点信息时的显示例的图。如图5中例示的那样，按照每个传感器数据累计指标数据并进行显示。在各月的显示区域(以下为“小区”)中通过3段显示指标数据，其中，在上段显示最大特异度，在中段显示特异点持续累计时间，在下段显示特异点检测次数。最大特异度是当月包含的特异点信息中设定的特异度中的最大值。特异点持续累计时间是当月包含的特异点信息中设定的持续时间的累计值。特异点检测次数相当于当月包含的特异点信息的记录数。
这样，显示处理部13作为显示单位期间而按照每个月来划分1年这样的监视对象期间，根据与各月对应的特异点信息，通过计算而求出该月份中的最大特异度、特异点持续累计时间和特异点检测次数这样的指标数据并进行显示。
并且，在本实施方式中，针对各指标数据预先设定表示设备未处于正常状态的阈值(例如最大特异度、特异点持续累计时间、特异点检测次数分别为50、350、30)，超出该阈值的指标数据以其它不同的形式进行显示。在图5中利用粗体字表示，但是，也可以变成红色等而使显示颜色不同或者使其闪烁等，使得监视者容易识别与该传感器数据对应的设备处于不正常状态。
并且，也可以根据异常程度，例如根据超过阈值的指标数据的数量而使小区内的显示形式不同。在图5中，示出通过小区内的涂满效果来改变显示形式的例子。
这里，图6示出监视者进行点击操作以选择传感器数据A的4月份的小区51时的显示器27中显示的画面例。
图6是示出通过进一步划分4月份这样的月份而按照每日进行细分，按照每日累计与各日对应的特异点信息时的显示例的图。在以日为单位累计的情况下，基本上以与以月为单位累计时相同的显示形式进行显示。因此，在各小区中，在上段显示当日包含的特异点信息中设定的特异度中的最大值(最大特异度)，在中段显示当日包含的特异点信息中设定的持续时间的累计值(特异点持续累计时间)，在下段显示当日包含的特异点信息的记录数(连续特异点汇集后的特异点检测次数)。并且，与图5同样，也可以针对各指标数据设定阈值(例如最大特异度、特异点持续累计时间、特异点检测次数分别为40、50、5)，超过该阈值的指标数据以其它不同的形式进行显示。
另外，在本实施方式中，能够按照月或按照日缩小显示期间来进行设备状态等的分析，但是，除此之外，缩小的期间也可以是一个季度，时间等可以任意设定。
这里，图7示出监视者进行点击操作以选择传感器数据A的5日的小区61时的显示器27中显示的画面例。
在图7中，设横轴为时间，纵轴为传感器数据值，示出重叠显示选择出的5日的传感器数据71和特异点信息72～74的例子。在本实施方式中，特异点信息72～74用特异度与持续时间之积(阴影部分)表示。监视者参照该阴影部分的面积，能够直观地得知设备的异常程度。由此，能够掌握5日中的设备状态，能够在今后对该设备的保养计划和运用中发挥作用。
另外，在图6中指定多日作为范围的情况下，也可以在一个曲线图中集中显示多日。并且，在选择出多日的情况下，也可以分别上下或左右排列选择出的日来进行画面显示以便容易比较。并且，在图5、6中，根据超过阈值的指标数据的数量而使小区的显示形式不同，但是，也可以根据特异度与持续时间的乘法值的总和而使小区的显示形式不同。
根据本实施方式，利用特异度这样的新指标统一处理某个固定期间(在上述例子中为10分钟)包含的特异点，因此，与单独分析特异点的情况相比，能够简便地分析设备状态和运用的问题。该10分钟这样的期间只是一例，在特异点的数量庞大的情况下，也可以将监视对象期间划分成比10分钟更长的期间来进行分析。
另外，在本实施方式中，使用表示持续时间内包含的特异点的振幅(传感器值)的最大值作为“特异度”，但是，例如也可以使用规定期间内的振幅的数量或振幅的最大值与振幅的数量的组合作为特异度。
并且，在本实施方式中，构成为将设备监视装置10另行与网络4连接，但是，也可以构成为通过将所述设备监视装置10提供的功能组入楼宇监视服务器2中，使楼宇监视服务器2作为设备监视装置发挥功能。
Claims (5)
1.一种设备监视装置，其特征在于，该设备监视装置具有：
取得单元，其取得表示设备在该设备的监视对象期间内的状态的设备数据；
分析单元，其通过对设备数据进行分析，在所述监视对象期间内提取该设备进行了与正常状态不同的规定动作的时点作为特异点，生成至少包含在持续提取出特异点时确定其提取期间的日期时间信息、和表示特异点在该提取期间内的特异程度的特异度的特异点信息；以及
显示处理单元，其将监视对象期间划分成规定的显示单位期间，显示根据与各显示单位期间对应的特异点信息而生成的数据，作为表示所述设备在该显示单位期间内的状态的指标数据。
2.根据权利要求1所述的设备监视装置，其特征在于，
所述显示处理单元通过进一步划分选择出的显示单位期间而对显示单位期间进行细分，显示根据与该细分后的各显示单位期间对应的特异点信息而生成的数据，作为表示所述设备在该显示单位期间内的状态的指标数据。
3.根据权利要求1所述的设备监视装置，其特征在于，
所述显示处理单元以使超出表示不正常状态的规定阈值的指标数据的显示形式与阈值以内的指标数据的显示形式不同的方式进行显示。
4.根据权利要求1所述的设备监视装置，其特征在于，
所述显示处理单元在同一曲线图上显示与选择出的显示单位期间对应的设备数据和特异点信息。
5.一种设备监视方法，其特征在于，该设备监视方法包含以下步骤：
取得表示设备在该设备的监视对象期间内的状态的设备数据；
通过对设备数据进行分析，在所述监视对象期间内提取该设备进行了与正常状态不同的规定动作的时点作为特异点，生成至少包含在持续提取出特异点时确定其提取期间的日期时间信息、和表示特异点在该提取期间内的特异程度的特异度的特异点信息；以及
将监视对象期间划分成规定的显示单位期间，显示根据与各显示单位期间对应的特异点信息而生成的数据，作为表示所述设备在该显示单位期间内的状态的指标数据。
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