JP2003005823A - 遠隔監視方法及び監視制御用オペレーション装置 - Google Patents

遠隔監視方法及び監視制御用オペレーション装置

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JP2003005823A
JP2003005823A JP2001186859A JP2001186859A JP2003005823A JP 2003005823 A JP2003005823 A JP 2003005823A JP 2001186859 A JP2001186859 A JP 2001186859A JP 2001186859 A JP2001186859 A JP 2001186859A JP 2003005823 A JP2003005823 A JP 2003005823A
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Atsushi Nakazono
淳 中薗
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Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

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Abstract

(57)【要約】 【課題】オープンネットワークを介して遠隔地よりプラ
ントを監視制御する。 【解決手段】プラント側の管理サーバ０１は、コントロ
ーラから収集した監視制御データをデータベース０２に
蓄積、管理するための監視制御データ操作手段０４と、
そのデータを基にプラント情報画面を生成するプラント
情報画面生成手段０５と、ユーザのアクセスに対してデ
ータベース０３に格納されたユーザ情報によって監視者
／一般のユーザ認証を行うためのアクセス権制御手段０
６と、生成された画面のピクセルデータを送信するため
の画面ピクセルデータ送信手段を備え、ＷＡＮ１３を介
して接続されるクライアントＰＣは、画面ピクセル受信
手段３２と、ＷＷＷブラウザ３１を有している。監視者
のアクセスに対してのみ操作を許可する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道、電力系
統など広域に存在するプラントを安全に統合管理するた
めのオペレーション装置に関する。さらにオープンネッ
トワーク（インターネット／イントラネット）を介して
クライアントＰＣで遠隔監視できるビジネスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラント監視制御装置は、現場機
器に接続されるコントローラと管理サーバを専用の制御
系ＬＡＮで接続し、中央監視室の専用オペレータコンソ
ールからリアルタイム機器の監視制御を行なうのが一般
的であった。
【０００３】また、インターネットやイントラネットな
ど、オープンなネットワークに接続されたクライアント
ＰＣから、ＷＷＷ（World Wide Web）ブラウザを通じて
ＨＴＭＬやＪａｖａアプレット化されたプラント情報画
面を閲覧するという方式によりプラントの遠隔監視を行
うものもあるが、この方式には以下の問題がある。 （１）コントローラから収集した監視制御データを基に
プラント情報画面を生成する機能を有する管理サーバの
他に、プラント情報画面をＨＴＭＬやＪａｖａアプレッ
トなど、ＷＷＷブラウザで表示可能な画面に変換する機
能を有するＷＷＷサーバを別に設置する必要があるた
め、システム全体のコストが高くなる。 （２）ＷＷＷブラウザで情報を表示する際、ＷＷＷサー
バにおいてＷＷＷブラウザで表示可能な画面への生成
や、クライアントＰＣにおける画面のダウンロード等の
処理に伴う遅延が発生するため、リアルタイム性に欠け
る。 （３）管理サーバをオープンネットワークに接続するこ
とにより、不特定多数からのアクセスが可能となるが、
それに対するセキュリティが十分に考慮されていない。
【０００４】最近、サーバ表示画面をピクセルデータに
変換して送信するシステムとして、Citrix MetaFrame：
http://www.citrix.co.jp/products/icatech３.html,１
９９９年、Virtual Network Computing：中村文隆著, V
NC詳細解説,CQ出版社,２０００年のような提案がなされ
ている。
【０００５】これらは、サーバ表示画面をピクセルデー
タ化してクライアントに送信し、専用ソフトによりクラ
イアント画面に表示する機能と、クライアントにおける
マウスクリック操作情報、キーボード操作情報、及びマ
ウスクリックされた画面位置座標情報をサーバ側に送信
してサーバの遠隔操作を行う機能を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のピクセ
ルデータ化して送信するシステムはＯＡ向けに開発され
ており、プラント監視用としてはデータフォーマット形
式が汎用性に欠ける。また、信頼性が要求されるプラン
ト監視制御に適用するに足るセキュリティが考慮されて
いない等の課題がある。
【０００７】本発明の目的は、従来技術における上記課
題を解決し、リアルタイムにプラント情報を送信し、か
つ不特定多数のユーザからのアクセスに備えたセキュリ
ティ機能を有する低コストな監視制御用オペレーション
装置を提供することにある。また、プラント監視装置と
同じ画面をネットワークを介して提供し、クライアント
ＰＣからの遠隔監視制御を可能にするビジネスを提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、コントローラ
から収集した監視制御データを基に管理サーバで生成さ
れるプラント情報画面をＨＴＭＬやＪａｖａアプレット
などＷＷＷブラウザで表示可能な形式に変換して送信す
るものではなく、クライアントＰＣからの画面閲覧要求
に対してプラント情報画面のピクセルデータを送信する
ところに第一の特徴がある。
【０００９】これにより、サーバはＨＴＭＬやＪａｖａ
アプレットなどへの画面変換処理、その変換処理を行う
ためのＷＷＷサーバが不要になるため、リアルタイム性
の向上及びシステム全体のコスト低減を実現することが
できる。その際、クライアントＰＣにはＷＷＷブラウザ
と専用の画面ピクセルデータ受信モジュールがインスト
ールされていて、画面表示にはＷＷＷブラウザを用い
る。
【００１０】また、管理サーバをオープンネットワーク
に公開することによって不特定多数のユーザがアクセス
する。この結果、監視員の権限を持たないユーザがアク
セスし、プラントの誤操作を行う危険性が生じる。その
対策として、アクセスしてくるユーザを監視員レベルと
一般レベルに分類し、一般レベルのユーザがアクセスし
てきた場合にはクライアントＰＣからの操作ができない
構成とするところに第二の特徴がある。
【００１１】本発明では、使用するピクセルデータとし
てＪＰＥＧ等の国際標準データフォーマット形式を採用
することにより、情報系の汎用化に対応するとともに、
プラント監視制御システムへの適用に耐えるセキュリテ
ィ機能を実現する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例を詳細に説明する。本発明は、特に専任の監視員を常
駐させることが難しい中・小規模プラントに適用するの
が好ましい。プラント所有者はその監視業務を専門の管
理事業者に業務委託し、その管理事業者は自らのオフィ
スからクライアントＰＣを用い、インターネット経由で
プラント監視業務を行う。この場合、一般のオフィスに
設置された汎用ＰＣを用いるため、監視業務に習熟して
いないユーザがプラントの監視制御を行うという危険性
がある。これを回避するため、プラントに設置した管理
サーバへのユーザアクセスに制限を設けることによりセ
キュリティの向上を図る。
【００１３】図１は、本発明の一実施例によるプラント
監視制御システムの構成を示している。コントローラ2
1、22を接続するための制御系ＬＡＮ11と、インターネ
ット／イントラネット系のオープンネットワークＷＡＮ
13と結合されたルータ41を接続するための情報系ＬＡＮ
12と、制御系ＬＡＮ11と情報系ＬＡＮ12を結合するため
の管理サーバ01と、遠隔地からプラント運転情報を閲覧
するためにＷＡＮ13に接続されたクライアントＰＣ30か
ら構成される。クライアントＰＣ30にはＷＷＷブラウザ
31と画面ピクセルデータ受信手段32がインストールされ
ていて、画面表示にはＷＷＷブラウザ31が用いられる。
【００１４】管理サーバ01は、コントローラ21、22から
収集した監視制御データをデータベース02に蓄積し、管
理するための監視制御データ操作手段04と、そのデータ
を基にプラント情報画面を生成するプラント情報画面生
成手段05と、任意のユーザのアクセスに対してデータベ
ース03に蓄積されたユーザ情報によってユーザ認証を行
うためのアクセス権制御手段07と、クライアントＰＣ30
からのプラント情報画面閲覧要求に対して、プラント情
報画面生成手段05によって生成された画面のピクセルデ
ータを送信するための画面ピクセルデータ送信手段07か
ら成っている。
【００１５】管理サーバ01に実装されたプラント情報画
面生成手段05は、管理サーバ表示画面のスクリーンショ
ットをＪＰＥＧ等のデータフォーマット形式に変換し、
画面ピクセルデータ送信手段07により任意のフレームレ
ートでクライアントＰＣに送信する。フレームレートは
可変とするが、たとえば30フレーム／秒を推奨値とす
る。
【００１６】サーバ側がデータをＨＴＭＬやＪａｖａア
プレットに変換して送信する方法では、画面生成処理に
伴う遅延のためクライアントでのデータ到着が遅れてし
まう。しかし、画面ピクセルデータを直接送信する方法
を取れば、クライアントはほぼリアルタイムにプラント
情報を取得することが可能になる。
【００１７】図２にピクセルデータ通信処理の概略を示
している。管理サーバにおいて、画面スクリーンショッ
ト生成処理によって周期的にその表示画面のスクリーン
ショットを生成し、ピクセルデータ変換処理によってＪ
ＰＥＧ等のピクセルデータに変換し、サーバ側送受信処
理によってメッセージタイプ、フレーム高さ、フレーム
幅の情報を付加して送信する。
【００１８】クライアントでは、クライアント側送受信
処理によってそのピクセルデータを受信し、ピクセルデ
ータ抽出処理によってピクセルデータを抽出し、ＨＴＭ
Ｌ化処理によってＨＴＭＬファイルに合成することによ
ってWWWブラウザに表示する。ここで、ＨＴＭＬ化処理
はピクセルデータをＨＴＭＬファイルに貼り付けるとい
う単純な処理で済むため、処理の負荷がほとんどないと
いう利点がある。これによれば、プラント監視装置と同
じ画面が遠隔のクライアントＰＣでも監視できるので、
遠隔での監視制御が容易、かつリアルタイムに実現でき
る。
【００１９】さらに、クライアント側送受信処理では、
クライアントにおけるマウス操作情報及びキーボード操
作情報を送信する機能も有する。マウス操作情報として
は、メッセージタイプ、ボタン動作フラグ、ポインタＸ
座標，Ｙ座標を送信する。キーボード操作情報として
は、メッセージタイプ、キー動作フラグ、キーコードを
送信する。
【００２０】また、管理サーバ01に実装されたアクセス
権制御手段06は、ユーザ情報データベース03に蓄積され
たユーザ情報を基に、画面閲覧及びプラント制御が許可
される監視員レベルのユーザと、画面閲覧のみが許可さ
れる一般レベルのユーザのアクセス管理を行う。
【００２１】図３は、監視員レベルのユーザがアクセス
した場合のセッション処理を示している。まずクライア
ントＰＣから管理サーバに接続要求を出し、それに対し
てサーバはパスワード入力要求を返す。サーバでのユー
ザ認証において、クライアントから入力されたパスワー
ドがユーザ情報データベースに登録されていた場合、ク
ライアントに対してプラント情報画面ピクセルデータの
送信を行う。そして、クライアントからマウスクリッ
ク、キーボード入力などのイベント入力があった場合、
その都度、更新分の画面ピクセルデータを送信する。そ
の際、監視員レベルのユーザに対してはすべてのイベン
ト入力が許可される。最後に、クライアントから切断要
求が送信された場合、サーバはセッションを終了し、そ
の旨メッセージを送信する。
【００２２】図４は、一般レベルのユーザがアクセスし
た場合のセッション処理を示している。上述と同様に、
ユーザ認証を行った後、プラント情報画面ピクセルデー
タが送信される。ただし、一般レベルユーザのアクセス
時において、クライアントからのイベント入力位置がプ
ラント情報画面上に表示されているプラント操作用イン
ターフェース（操作パネルのボタンなど）の位置座標と
一致する場合、そのイベント入力はキャンセルされ、ク
ライアントに対し「操作不可」を示すメッセージが表示
される。また、クライアントからのイベント入力位置が
プラント情報画面上に表示されているプラント操作用イ
ンタフェースの位置座標と一致しない場合は、更新され
た画面のピクセルデータが送信される。
【００２３】図５は、一般レベルのユーザが、送信され
た画面ピクセルデータにおいてプラント操作用インター
フェース上でイベント入力した際の画面状態を表してい
る。同図（ａ）はクライアントのＷＷＷブラウザ31で表
示されたプラント監視画面で、プラント操作情報と操作
パネルが示されている。ここで、一般レベルのユーザの
アクセス時は、クライアントからのイベント入力位置座
標がプラント操作用インターフェースの座標としてデー
タベース登録されている位置座標と一致する場合には、
同図（ｂ）のように、クライアントからのイベント入力
をキャンセルして「操作不可」を示すメッセージをクラ
イアントに対して送信する。
【００２４】本実施例によれば、管理サーバをインター
ネット／イントラネットに接続することにより、不特定
多数からのアクセスが可能になるが、クライアントを監
視員レベルと一般レベルに分けて認証し、監視員からの
アクセスの場合にのみプラント操作を受け付けるように
しているので、セキュリティが十分に確保される。
【００２５】本発明の導入により、プラント所有者はそ
の監視業務を専門の管理事業者に業務委託し、その管理
事業者は自らのオフィスからクライアントＰＣを用い、
インターネット経由でプラント監視業務を行うことが可
能になる。この場合、管理サーバ０１とクライアントＰ
Ｃ３０でなるオペレーション装置のうち、管理サーバ０
１をプラント所有者に貸与することも可能である。その
ような方法によって、１つの管理事業者が複数のプラン
トを一括して監視することも可能になる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、オープンネットワーク
に接続されたクライアントＰＣからプラントの遠隔監視
制御が可能になるので、監視制御業務を専門の業者に委
託するニュービジネスが可能になる。
【００２７】また、本発明の監視制御用オペレーション
装置によれば、プラント監視装置と同じ画面が遠隔のク
ライアントＰＣでも表示できるので、遠隔での監視制御
が容易に、かつリアルタイムに実現できる効果がある。
また、監視員の権限を持ったユーザと一般ユーザとの間
で操作可能なインターフェースの差別化を行うことによ
り、一般ユーザが遠隔からプラントの誤操作を行う危険
性を無くし、セキュリティの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による遠隔監視制御システム
の構成図。
【図２】ピクセルデータ通信処理の概略図。
【図３】監視員レベルのユーザアクセス時に確立される
セッションのタイムチャート。
【図４】一般レベルのユーザアクセス時に確立されるセ
ッションのタイムチャート。
【図５】一般レベルのユーザアクセス時、クライアント
ＰＣ上のプラント情報画面の遷移図。
【符号の説明】
０１…管理サーバ、０２…監視制御情報データベース、
０３…ユーザ情報データベース、０４…監視制御データ
操作手段、０５…プラント情報画面生成手段、０６…ア
クセス権制御手段、０７…画面ピクセルデータ送信手
段、１１…制御系ＬＡＮ、１２…情報系ＬＡＮ、１３…
インターネット／イントラネット系ＷＡＮ、２１，２２
…コントローラ、３０…クライアントＰＣ、３１…ＷＷ
Ｗブラウザ、３２…画面ピクセルデータ受信手段、４１
…ルータ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラントの管理サーバとクライアントＰ
    Ｃをオープンネットワークで結び、前記管理サーバから
    プラント情報画面を受信してプラントを監視制御する遠
    隔監視方法において、 クライアントＰＣは前記管理サーバに画面閲覧要求を送
    信し、前記管理サーバからプラント情報画面のピクセル
    データを受信し、該ピクセルデータを抽出し、ＨＴＭＬ
    化処理してWWWブラウザに表示することを特徴とする遠
    隔監視方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記管理サーバは、ユーザが監視員レベルの場合にの
    み、前記プラント情報画面における操作パネルの操作を
    許可することを特徴とする遠隔監視方法。
  3. 【請求項３】 インターネットまたはイントラネットに
    接続されたクライアントＰＣからのアクセス要求に対
    し、プラントの遠隔監視制御を行うための監視制御用オ
    ペレーション装置において、 プラント内のコントローラから収集した監視制御データ
    を蓄積するデータベースと、そのデータを基にプラント
    情報画面を生成するプラント情報画面生成手段と、クラ
    イアントＰＣからのプラント情報画面閲覧要求に対して
    プラント情報画面生成手段によって生成された画面のピ
    クセルデータを送信するための画面ピクセルデータ送信
    手段を備えたことを特徴とする監視制御用オペレーショ
    ン装置。
  4. 【請求項４】 請求項３において、 ユーザのアクセスに対してデータベースに蓄積されたユ
    ーザ情報によってユーザ認証を行うためのアクセス権制
    御手段を備え、クライアントＰＣからのアクセス要求に
    対し、アクセスの対象とするユーザを監視員レベルと一
    般レベルに分類し、一般レベルのユーザにはプラント操
    作を許可しないようにしたことを特徴とする監視制御用
    オペレーション装置。
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