JP2001075840A - 監視データの蓄積・検索方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量に発生する監視データを全てメモリ上に
展開・保持し、このデータを他の装置で表示・編集・記
録等をするのでは、大掛かりな装置になる。 【解決手段】 パソコン上にリアルタイムデータベース
１１とアーカイブデータベース１２及び検索タスク１３
とを備える。データ格納表１１Ａには、監視データを時
系列順で前回値と異なる場合のみ追加した格納をし、管
理表１１Ｂは監視データの入力周期ごとに前回値と同じ
であるか異かをビット配列で格納する。監視項目表１２
Ａにはアーカイブ周期でデータ格納表の監視データを監
視項目分並べて格納し、管理表１２Ｂは各監視項目につ
いて管理表１１Ｂと監視項目表中の対応する監視項目デ
ータの開始位置とを組みにした構造体を監視項目分並べ
て格納する。検索タスクは所在表１２Ｃと所在対応表１
２Ｄを参照して項目表１２Ａと管理表１２Ｂから監視項
目データを検索する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視制御システム
において監視制御対象設備・機器等から得られる監視デ
ータを蓄積及び蓄積データの検索を高速に行うための監
視データの蓄積・検索方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】監視制御システムにおける監視データの
蓄積に関しては、特に処理時間の制約を満たすことが重
要となる。また、蓄積したデータの検索速度も実用的で
あることが求められる。

【０００３】監視データの計測点数は通常数千〜数万点
あり、その入力周期は１秒〜１分程度、個々のデータは
３２ビット程度の数値で表現されることが多い。また、
機器の入り切りなどを表現する論理値を記録する必要が
あるが、プラント事故が発生した場合などは、短い時間
に入り切り情報が大量に発生する。

【０００４】従来の監視制御システムは、図８に示すよ
うに、入力処理装置１の内部で、これらの監視データを
全てメモリ１Ａ上に展開・保持し、逐次最新値に更新す
ることで、高速な処理を実現している。監視制御システ
ムを構成する他のタスクは、このメモリ１Ａ上のデータ
を読み出し、前回値との比較や、統計値の計算、ディス
クへの保存などの処理を行う。

【０００５】例えば、表示装置（タスク）２は一定周期
で入力処理装置１と交信し、必要なデータを取得して画
面２Ａ上の描画情報を更新する。また、編集記録装置
（タスク）３はある期間、例えば１時間分の監視データ
について、最大値、最小値、平均値などの統計処理を施
した後に、データベース３Ａに書き込んだり、あるいは
印刷などの処理を行う。表示装置２や記録装置３は入力
処理装置１とは異なる計算機構成とすることが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来は、統計処理して
データベースに書き込んだデータについては後で参照で
きるが、入力された監視データそのものは捨てられてい
く。これは長時間にわたる時系列の計測値や論理値をデ
ータベースに逐次記録しておくことが、計算機の処理能
力などの点から困難であったためである。

【０００７】従って、監視制御対象設備・機器等から得
られた監視データは統計処理したものだけを保存するこ
とが多い。最近では、監視制御管理室のパソコンを用い
て過去の計測値の履歴を表示したり、表計算ソフトに取
込んで任意の統計処理を施すといった機能が求められて
きているが、従来技術では、過去の監視データを有効に
利用したいという要求に応えることができない。

【０００８】また、最近の計算機の処理能力向上によっ
て、仮に監視データの蓄積が可能になったとしても、例
えば１千点の計測項目を１秒周期で１週間分蓄積する
と、そのデータ数は６億点以上となり、これらの中から
必要なデータを実用的な時間内で検索できる処理能力を
一般的なパソコンで提供する技術は開発されていない。

【０００９】本発明の目的は、一般的なパソコンを使用
して、監視データを実用的な時間内で蓄積及び検索でき
るようにした監視データの蓄積・検索方式を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、監視データを
入力周期ごとにリアルタイムデータベースに蓄積し、ま
た入力周期より長い周期（アーカイブ周期）でアーカイ
ブデータベースに蓄積し、監視データはリアルタイムデ
ータベースから直接に取り出し、アーカイブデータベー
スからは検索タスクを使って取り出すようにしたもの
で、以下の構成を特徴とする。

【００１１】監視制御対象設備・機器等から得られる監
視データを蓄積及び検索するための監視データの蓄積・
検索方式であって、パソコン上にリアルタイムデータベ
ースとアーカイブデータベース及び検索タスクとを備
え、前記リアルタイムデータベースは、監視データを時
系列順に格納し、監視データが前回値と異なる場合のみ
入力データを追加するスタック構造のデータ格納表と、
監視データの入力周期ごとに監視データが前回値と同じ
であるか異かのビット配列で格納する第１の管理表とを
設け、前記アーカイブデータベースは、アーカイブ周期
を単位とし前記データ格納表の監視データを監視項目分
並べて格納するバイト配列の監視項目表と、各監視項目
について前記第１の管理表と前記監視項目表中の対応す
る監視項目データの開始位置とを組みにした構造体を監
視項目分並べて格納する第２の管理表と、アーカイブデ
ータベース中での前記第２の管理表の所在を１日分並べ
た管理項目所在表と、アーカイブデータベース中での前
記管理項目所在表の所在と年月日データとを対応づけた
所在対応表とを設け、前記検索タスクは、任意に指定さ
れた年月日データをもとに前記所在対応表から前記管理
項目所在表の所在を検索する手順と、指定された時分秒
データとアーカイブ周期から検索対象の監視データが何
アーカイブ周期目かを計算して前記第２の管理表を取出
す手順と、指定された時分秒データをもとに前記第２の
管理表から前記監視項目表中の各監視項目のデータ開始
位置を検索し、該監視項目表中の各監視データの必要な
入力周期分一式を取出す手段とを設けたことを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
システム構成図であり、監視データをデータベースに蓄
積し、後に任意の時区間あるいは任意の項目を指定する
ことによってデータベースから取出す機能を実現する。

【００１３】データ収集タスク１０は、遠方監視制御装
置を介して監視制御システムに取り込まれる各種のリア
ルタイム監視データを入力周期毎に収集する。

【００１４】リアルタイムデータベース１１は、例えば
パソコンの内部メモリや内蔵ハードディスクにされ、短
期間のデータを高速に管理するためのバッファとして用
いるもので、監視データを入力周期ごとにデータ圧縮し
てリアルタイムで蓄積する。

【００１５】アーカイブデータベース１２は、例えば光
ディスクにされ、長期間にわたる大量のデータを効率よ
く管理するもので、監視データの入力周期より長い周期
（アーカイブ周期）で蓄積を行う。なお、機器の入り切
り情報などについては明確な周期が存在しないので、適
当な周期を区切りとして設定し、アーカイブデータベー
ス１２への蓄積処理を行う。

【００１６】検索タスク１３は、アーカイブデータベー
ス１２に対して、指定された時区間と項目に応じた監視
データを検索する。表示タスク１４は、リアルタイムデ
ータベース１１が蓄積する監視データ及び検索タスク１
３で検索したアーカイブデータベース１２が蓄積する監
視データを表示する。

【００１７】以下、リアルタイムデータベース１１とア
ーカイブデータベース１２のデータ蓄積方式と、検索タ
スク１３による検索方式を詳細に説明する。

【００１８】（１）リアルタイムデータベースへの監視
データの蓄積 リアルタイムデータベース１１には、格納する監視項目
毎に以下の管理情報領域とデータ格納領域を設ける。

【００１９】データ格納領域は、データを時系列順に格
納するデータ格納表１１Ａの格納領域にされ、データ格
納表１１Ａは例えば図２に示すようなスタック構造を用
いて実現する。

【００２０】管理情報領域は、入力周期ごとに、データ
が前回値と同じであるか異なるかを管理する管理表１１
Ｂの格納領域にされ、管理表１１Ｂは例えば図３に示す
ようなビット配列を用いて実現する。

【００２１】以上のデータ蓄積構造において、データ格
納表１１Ａには監視データが前回値と同じ場合にはスタ
ックに対して何の操作も行わない。監視データが前回値
と異なる場合にのみ、スタックに今回入力された監視デ
ータをプッシュする。

【００２２】また、管理表１１Ｂには空のビット配列を
用意し、入力周期ごとに、監視データが前回値と同じ場
合は０を、また前回値と異なる場合は１を格納する。入
力周期ごとに格納ビット位置を１つずつ進めていく。

【００２３】したがって、リアルタイムデータベース１
１では、現在の監視データは常にデータ格納表のスタッ
クの最上段領域にあり、１周期前の監視データは、ビッ
ト配列中で現在のビット値が０であればスタックの最上
段領域に、また現在のビット値が１であればスタックの
１段下の領域にあることになる。

【００２４】（２）アーカイブデータベースへの監視デ
ータの蓄積 アーカイブデータベース１２には、リアルタイムデータ
ベース１１に格納する監視項目の一式ごとにアーカイブ
周期を単位として蓄積するため、以下の管理情報領域と
データ格納領域を設ける。

【００２５】データ格納領域には、データ格納表１１Ａ
のスタック中の実際に使用した領域を監視項目分並べて
格納する監視項目表１２Ａの格納領域にされ、監視項目
表１２Ａは例えば図４に示すようなバイト配列にされ
る。

【００２６】管理情報領域には、各監視項目について管
理表１１Ｂのビット配列と監視項目表１２Ａ中で対応す
る監視項目データの開始位置を組みにして監視項目分並
べて格納する管理表１２Ｂの格納領域にされ、管理表１
２Ｂは例えば図５に示すようなビット配列と監視項目デ
ータの開始位置からなる構造体の配列にされる。

【００２７】上記の他、リアルタイムデータベースに
は、検索処理の効率化のため、図６に示すように、デー
タベース中での管理表１２Ｂの所在を１日分並べた管理
項目所在表１２Ｃを用意する。また、図７に示すよう
に、年月日と管理項目所在表１２Ｃのデータベース中で
の所在を対応づけた所在対応表を用意する。

【００２８】（３）アーカイブデータベースから監視デ
ータの検索 検索タスク１３は、任意の時区間（年月日時分秒）と項
目を指定することによってアーカイブデータベース１２
から監視データを以下の手順で取出す。

【００２９】（ａ）指定された年月日データをもとに、
所在対応表１２Ｄから管理項目所在表１２Ｃの所在を検
索し、所在表１２を取出す。

【００３０】（ｂ）指定された時分秒データとアーカイ
ブ周期から対象の監視データが何アーカイブ周期目かを
計算し、目的の管理表１２Ｂを取出す。

【００３１】（ｃ）指定された時分秒データをもとに、
管理表１２Ｂから監視項目表１２Ａ中の各監視項目のデ
ータ開始位置を検索し、監視項目表１２Ａ中の各監視デ
ータの必要な入力周期分一式を取出す。監視データの取
出しは指定された監視項目についてを行う。この目的の
ため、監視項目の名前や番号とデータベース中での並び
順とを対応づける表を別途作成しておく。

【００３２】（ｄ）指定された時区間が複数のアーカイ
ブ周期にまたがる場合は、上記（ｂ）の処理で管理表１
２Ｂの取出しを連続的に行い、必要な回数だけ（ｃ）の
処理を繰り返す。さらに長い時区間が指定された場合
は、（ａ）の処理にさかのぼって必要な回数だけ処理を
繰り返す。

【００３３】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、監視対
象設備・機器等から得られる監視データを、リアルタイ
ムデータベース及びアーカイブデータベースに蓄積して
おき、検索タスクにより検索することにより、実用的な
時間内で監視データの蓄積とその検索を一般的なパソコ
ンを使用して実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図。

【図２】実施形態におけるデータ格納表のスタック。

【図３】実施形態における管理表１１Ｂのビット配列。

【図４】実施形態における監視項目表のバイト配列。

【図５】実施形態における管理表１２Ｂの構造体配列。

【図６】実施形態における所在表の配列。

【図７】実施形態における所在対応表のデータ構造。

【図８】従来のシステム構成図。

【符号の説明】

１０…データ収集タスク １１…リアルタイムデータベース １１Ａ…データ格納表 １１Ｂ…管理表 １２…アーカイブデータベース １２Ａ…監視項目表 １２Ｂ…管理表 １２Ｃ…管理項目所在表 １２Ｄ…所在対応表 １３…検索タスク １４…表示タスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視制御対象設備・機器等から得られる
   監視データを蓄積及び検索するための監視データの蓄積
   ・検索方式であって、 パソコン上にリアルタイムデータベースとアーカイブデ
   ータベース及び検索タスクとを備え、 前記リアルタイムデータベースは、監視データを時系列
   順に格納し、監視データが前回値と異なる場合のみ入力
   データを追加するスタック構造のデータ格納表と、監視
   データの入力周期ごとに監視データが前回値と同じであ
   るか異かのビット配列で格納する第１の管理表とを設
   け、 前記アーカイブデータベースは、アーカイブ周期を単位
   とし前記データ格納表の監視データを監視項目分並べて
   格納するバイト配列の監視項目表と、各監視項目につい
   て前記第１の管理表と前記監視項目表中の対応する監視
   項目データの開始位置とを組みにした構造体を監視項目
   分並べて格納する第２の管理表と、アーカイブデータベ
   ース中での前記第２の管理表の所在を１日分並べた管理
   項目所在表と、アーカイブデータベース中での前記管理
   項目所在表の所在と年月日データとを対応づけた所在対
   応表とを設け、 前記検索タスクは、任意に指定された年月日データをも
   とに前記所在対応表から前記管理項目所在表の所在を検
   索する手順と、指定された時分秒データとアーカイブ周
   期から検索対象の監視データが何アーカイブ周期目かを
   計算して前記第２の管理表を取出す手順と、指定された
   時分秒データをもとに前記第２の管理表から前記監視項
   目表中の各監視項目のデータ開始位置を検索し、該監視
   項目表中の各監視データの必要な入力周期分一式を取出
   す手段とを設けたことを特徴とする監視データの蓄積・
   検索方式。