JP2004246438A - 時系列データの収集システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲートウェイ装置2に、収集データにタイムスタンプを付加し、当該タイムスタンプに基づいてデータ蓄積エリア13に蓄積すると共に監視制御装置1に送信するデータ送信処理部11と、監視制御装置1からのデータ再収集要求によりデータ蓄積エリア13に蓄積されているデータを送信するデータ再収集応答処理部12を備え、監視制御装置1に、データ送信処理部11から送信されてくるデータを受信してタイムスタンプに基づいてデータベース23に格納するデータ受信処理部と、データ再収集応答処理部12に対して再収集要求を送信して、データ蓄積エリア13に蓄積されているデータを再収集してデータベースに格納するデータ再収集要求処理部22を備えたものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、時系列データの収集システムに係り、特に広範囲に点在するゲートウェイ装置を広域回線で接続して監視制御装置で集中管理する監視制御システムにおいて、通信回線異常による欠落データを補完し、データの連続性を確保するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上位計算機への送信に失敗したデータの一元的な保存を可能として通信データの欠落を防止し、通信異常時のデータ管理を簡素化できるデータバッファリングシステムが提案されている。
【0003】
このデータバッファリングシステムは、データバッファリング専用装置を新たに設け、プロセス制御コントローラにプロセスデータ送信処理部を持たせて、上位計算機へのデータが正常完了しなかった場合に、送信できなかったデータをデータバッファリング専用装置に送信し、そのデータベースに格納させるようにしたものである(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−8850号公報([0005]、[0006]、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータバッファリングシステムは以上のように構成され、上位計算機、プロセス制御コントローラ、及びデータバッファリング専用装置を接続している通信回線としての伝送用バスに異常が発生した場合、プロセス制御コントローラとデータバッファリング専用装置の間の通信が行なえず、プロセス制御コントローラからデータバッファリング専用装置への送信が行なえないため、データ欠落が防止できないという問題点があった。
【0006】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、各施設に配置したゲートウェイ装置と監視制御装置との間の通信回線に異常が発生した場合もデータの欠落を防止し、データの連続性を確保することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明による時系列データの収集システムは、ゲートウェイ装置で収集したデータを通信ネットワークを介して監視制御装置に送信するシステムにおいて、ゲートウェイ装置に、収集データにタイムスタンプを付加し、当該タイムスタンプに基づいてデータ蓄積エリアに蓄積すると共に監視制御装置に送信するデータ送信処理部と、監視制御装置からのデータ再収集要求によりデータ蓄積エリアに蓄積されているデータを送信するデータ再収集応答処理部を備え、
監視制御装置に、データ送信処理部から送信されてくるデータを受信してタイムスタンプに基づいてデータベースに格納するデータ受信処理部と、データ再収集応答処理部に対して再収集要求を送信して、データ蓄積エリアに蓄積されているデータを再収集してデータベースに格納するデータ再収集要求処理部を備えたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1による時系列データの収集システムを図に基づいて説明する。図1において、このシステムは、中央管理センターにおいてデータを集中管理する監視制御装置1と、広範囲に点在する施設に配置されてその施設内のプロセスデータを前記監視制御装置1に送信すると共にその送信データの蓄積を行なうゲートウェイ装置2と、前記監視制御装置1と前記ゲートウェイ装置2を接続している通信ネットワーク3から構成されている。
【0009】
前記ゲートウェイ装置2は、データ送信処理部11、データ再収集応答処理部12、データ蓄積エリア13を備えている。データ蓄積エリア13は、監視制御装置1へ送信したプロセスデータを蓄積する役割を果す。データ送信処理部11は、施設内のプロセスデータの収集、収集データへのタイムスタンプの付加、収集データのデータ蓄積エリア13への格納、および収集データの監視制御装置1への定周期送信を行なう。データ再収集応答処理部12は、監視制御装置1からの再収集要求の受信、データ蓄積エリア13からのデータの取り出し、および監視制御装置1への再収集データの送信を行なう。
【0010】
前記監視制御装置1は、データ受信処理部21、データ再収集要求処理部22、データベース23、データ再収集要求部24を備えている。データ受信処理部21は、ゲートウェイ装置2から送信されるデータの受信及び受信データのデータベース23への格納を行なう。データ再収集要求処理部22は、ゲートウェイ装置2への再収集要求の送信、ゲートウェイ装置2からの再収集データの受信、および受信データのデータベース23への格納を行なう。データベース23は、ゲートウェイ装置2から受信したプロセスデータを蓄積する役割を果す。また、データ再収集要求部24は、ユーザからの操作によりデータ再収集要求処理部22に再収集要求を発行する。
【0011】
次に、実施の形態1の動作について説明する。図2はこの実施の形態1におけるゲートウェイ装置2内のデータ送信処理部11の動作を示すフローチャート、図3は監視制御装置1内のデータ受信処理部21の動作を示すフローチャート、図4は監視制御装置1内のデータ再収集要求処理部22の動作を示すフローチャート、図5はゲートウェイ装置2内のデータ再収集応答処理部12の動作を示すフローチャートである。以下、この図2〜図5を参照しながら、データ収集時の動作およびデータ再収集時の動作について説明する。
【0012】
まず、図2及び図3を参照しながら、プロセスデータの収集時の動作を説明する。ゲートウェイ装置2において、データ送信処理部11ではプロセスデータを例えば定周期で収集し(ST21)、その収集データに自装置の現在時刻をタイムスタンプとして付加する(ST22)。その後、そのタイムスタンプに基づきデータ蓄積エリア13に格納する(ST23)。そして、通信ネットワーク3を経由して監視制御装置1に対して、収集したプロセスデータをタイムスタンプとともに送信する(ST24)。一方、監視制御装置1において、データ受信処理部21ではゲートウェイ装置2から送信されたプロセスデータを受信し(ST31)、受信したタイムスタンプに基づきデータベース23に格納する(ST32)。
【0013】
次に、図4及び図5を参照しながら、プロセスデータの再収集時の動作を説明する。監視制御装置1において、通信ネットワーク3の異常や監視制御装置1の停止等によりゲートウェイ装置2から監視制御装置1へのデータの送信が失敗した場合、ユーザはデータ再収集要求部24に対して再収集操作を行う。データ再収集要求部24はユーザからの再収集操作が行われるとデータ再収集要求処理部22に対して再収集期間など再収集に必要な情報とともに再収集要求を発行する。データ再収集要求処理部22は再収集要求を受信する(ST41)と、通信ネットワーク3を経由してゲートウェイ装置2に対し再収集要求を送信する(ST42)。データ再収集要求処理部22はゲートウェイ装置2から送信された再収集データを受信する(ST43)と、その受信した再収集データをタイムスタンプに基づいてデータベース23に格納する(ST44)。一方、ゲートウェイ装置2において、データ再収集応答処理部12では監視制御装置1から送信された再収集要求を受信する(ST51)と、データ蓄積エリア13から再収集要求期間のデータを取り出し(ST52)、その取り出した再収集データを監視制御装置1に対し通信ネットワーク3を経由して送信する(ST53)。
【0014】
以上のように実施の形態1では、ゲートウェイ装置2において収集したデータにタイムスタンプを付加した上でデータ蓄積エリア13に蓄積し、そのデータをタイムスタンプとともに監視制御装置1に送信するようにし、監視制御装置1ではそのタイムスタンプに基づいて受信データをデータベース23に格納するようにする。更に、ユーザからの操作により、ゲートウェイ装置2内のデータ蓄積エリア13のデータを再収集できるようにした。このように時系列データの収集を行なうように構成したため、監視制御装置1内のデータベース23のデータのタイムスタンプとゲートウェイ装置2内のデータ蓄積エリア13のデータのタイムスタンプが同一となり、通信ネットワーク3の異常や監視制御装置1の停止などにより、ゲートウェイ装置2から監視制御装置1へのデータの送信が失敗したとしても、それらのデータをユーザからの操作で再収集を行うことにより、データの欠落を補完し、データの連続性を確保できる効果がある。また、ゲートウェイ装置2のデータ蓄積エリア13には未送信データだけではなく、送信完了データも蓄積しているため、監視制御装置1のディスク故障のような、データ送信完了後に発生した異常によるデータの欠落を補完できる効果がある。
【0015】
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図に基づいて説明する。図6は実施の形態2による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。図において、データ受信処理部21内に、ゲートウェイ装置2から送信されるタイムスタンプからデータの欠落を判定し、自動でデータ再収集要求処理部22へ再収集要求の発行を行なう再収集判定処理41を備える。なお、その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様であるので、相当部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0016】
次に、実施の形態2の動作について説明する。図7はこの実施の形態2における監視制御装置1内のデータ受信処理部21の動作を示すフローチャートである。以下より、この図7を参照しながら、データ欠落時のデータ自動再収集の動作を説明する。なお、その他の動作については、実施の形態1で説明した手順と同一である。
【0017】
図7を参照しながら、データ欠落時の自動再収集の動作を説明する。監視制御装置1において、データ受信処理部21ではゲートウェイ装置2から送信されたプロセスデータを受信し(ST71)、受信したタイムスタンプに基づきデータベース23に格納する(ST72)。データ受信処理部21内の再収集判定処理部41において、データの欠落を自動判定する(ST73)。例えば定周期でデータを収集している場合に、受信したタイムスタンプと前回受信したタイムスタンプを比較し、その時間差分がデータベース23への格納周期より大きい場合、データが欠落したものと判定する(ST73)。データが欠落している場合は、データ再収集要求処理部22に対して検知した欠落期間を再収集期間として再収集要求を発行する(ST74)。
【0018】
以上のように実施の形態2では、データ欠落を自動判定し、データが欠落した場合にゲートウェイ装置2から欠落期間のデータを自動で再収集するようにした。このように時系列データの収集を行なうように構成したので、通信ネットワーク3の異常や監視制御装置1の停止などにより、ゲートウェイ装置2から監視制御装置1へのプロセスデータの定周期送信が失敗し、データの欠落が発生した場合にもユーザの再収集操作を必要とせずにデータの欠落を防止することが可能である。その結果、オペレータ(ユーザ)の負荷を軽減する効果、および再収集操作忘れによるデータ欠落を防止する効果がある。
【0019】
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を図に基づいて説明する。図8はこの発明の実施の形態3による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。図において、ゲートウェイ装置2のデータ送信処理部11内に、収集したプロセスデータをデータ蓄積エリア14に格納するか否かの判定を行なう蓄積判定処理部31を備える。また、監視制御装置1のデータ受信処理部21内に、ゲートウェイ装置2から定周期で送信されるプロセスデータをデータベース25に格納するか否かの判定を行なう格納判定処理部42を備える。また、監視制御装置1に備えられた表示専用データ処理部25は、ゲートウェイ装置2から短周期で送信されるプロセスデータを監視画面等に表示する。なお、その他の構成については、図6に示した実施の形態2と同様であるので、相当部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0020】
次に、実施の形態3の動作について説明する。図9はこの実施の形態3におけるゲートウェイ装置2内のデータ送信処理部11の動作を示すフローチャート、図10は監視制御装置1内のデータ受信処理部21の動作を示すフローチャートである。以下より、この図9、図10を参照しながら、データベース格納用データと表示専用データという様に収集周期の異なるデータを同時に収集する場合の動作を説明する。なお、その他の動作については実施の形態1、実施の形態2で説明した手順と同一である。
【0021】
まず、図9を参照しながら、データ送信処理部11の動作を説明する。ゲートウェイ装置2において、データ送信処理部11ではプロセスデータを例えば定周期で収集し(ST91)、データ送信処理部11内の蓄積判定処理部31が、この収集データをデータ蓄積エリア13に蓄積すべきか否かを判定する(ST92)。この判定では、例えばデータを定周期で収集している場合、収集時の時刻と監視制御装置1内のデータベース23への蓄積周期とを比較し、収集時の時刻が格納すべき時刻である場合にはデータ蓄積エリア13に格納する必要があると判定する。格納する必要がないと判定された場合には、収集データに前回送信時のタイムスタンプを付加し(ST94)、通信ネットワーク3を経由して監視制御装置1に対し収集したプロセスデータをタイムスタンプとともに送信する(ST96)。一方、格納する必要があると判定された場合には、収集データに自装置の現在時刻をタイムスタンプとして付加した(ST93)後、そのタイムスタンプに基づきデータ蓄積エリア13に格納する(ST95)。その後、通信ネットワーク3を経由して監視制御装置1に対し収集したプロセスデータをタイムスタンプとともに送信する(ST96)。
【0022】
次に、図10を参照しながら、データ受信処理部21の動作を説明する。監視制御装置1において、データ受信処理部21ではゲートウェイ装置2から送信されたプロセスデータを受信し(ST101)、データ受信処理部21内の格納判定処理部42が、この受信データがデータベース23に格納すべきか否かを判定する(ST102)。この判定では、受信したタイムスタンプと前回受信時のタイムスタンプを比較し、同一の場合にはデータベース23に格納する必要がないと判定する。格納する必要がないと判定された場合には、データベース23には格納せず、表示専用データ処理部25に受信データを表示専用データとして送信し(ST106)、監視画面などに表示専用データを表示する。一方、格納する必要があると判定された場合には、受信したタイムスタンプに基づきデータベース23に格納する(ST103)。その後、データ受信処理部21内の再収集判定処理部41において、受信したタイムスタンプと前回受信したタイムスタンプを比較し、例えばその時間差分がデータベース23への格納周期より大きい場合、データが欠落したものと判定し(ST104)、データが欠落している場合は、データ再収集要求処理部22に対して検知した欠落期間を再収集期間として再収集要求を発行し(ST105)。格納する必要がないと判定された場合と同様に、表示専用データ処理部25に受信データを送信する(ST106)
【0023】
以上のように実施の形態3では、ゲートウェイ装置2から送信するプロセスデータのうち、そのデータを蓄積する必要がある場合のみタイムスタンプを更新し、監視制御装置1では受信したプロセスデータのうち、タイムスタンプが変化した場合のみデータベース23に格納するようにした。このように時系列データの収集を行なうように構成したので、例えば、データベース格納用データのデータベース23への蓄積周期よりも短周期で収集する必要がある表示専用データの様に周期の異なるデータを同時に収集することができるため、通信ネットワーク3上のデータ量を削減する効果がある。
【0024】
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4を図に基づいて説明する。図11はこの発明の実施の形態4による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。図において、ゲートウェイ装置2のデータ再収集応答処理部12内に、再収集データを通信ネットワーク3の回線容量に応じて分割して送信する処理を行なう再収集データ分割処理部32を備える。なお、その他の構成については、図8に示した実施の形態3と同様であるので、相当部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0025】
次に、実施の形態4の動作について説明する。図12はこの実施の形態4におけるゲートウェイ装置2内のデータ再収集応答処理部12の動作を示すフローチャートである。以下、この図12を参照しながら、再収集時の分割送信の動作を説明する。なお、その他の動作については実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3で説明した手順と同一である。
【0026】
図12を参照しながら、再収集時の分割送信の動作を説明する。ゲートウェイ装置2のデータ再収集応答処理部12では、監視制御装置1から送信された再収集要求を受信する(ST121)と、データ再収集応答処理部12内の再収集データ分割処理部32が、再収集データを分割して送信すべきか否かを判定する(ST122)。この判定では、回線の空き容量を、回線容量から定周期送信データ等の再収集データ以外のデータのデータ量を減じた値とし、再収集データのデータ量が回線空き容量を超える場合には、分割して送信する必要があると判定する。分割して送信する必要があると判定された場合には、分割後の1データのデータ量が回線空き容量を越えないように再収集データを分割する(ST123)。その後、分割した再収集データに対して、データ蓄積エリア13から再収集要求期間のデータを取り出し(ST124)、その取り出した再収集データを監視制御装置1に対し通信ネットワーク3を経由して送信し(ST125)、これを分割した再収集データを全て送信するまで繰り返す(ST126)。一方、分割して送信する必要がないと判定された場合には、データ蓄積エリア13から再収集要求期間のデータを取り出し(ST124)、その取り出した再収集データを監視制御装置1に対し通信ネットワーク3を経由して送信する(ST125)。
【0027】
以上のように実施の形態4では、ゲートウェイ装置2から監視制御装置1へ送信する再収集データを通信ネットワーク3の回線の空き容量に応じて分割して送信するようにした。このように時系列データの収集を行なうように構成したので、監視制御装置1とゲートウェイ装置2と間の通信ネットワーク3の通信回線として低速度回線を使用することができ、また、データ再収集が通常のデータ収集に影響を与えないようにすることが可能となる。
【0028】
実施の形態5.
以下、この発明の実施の形態5を図に基づいて説明する。図13はこの発明の実施の形態5による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。図において、監視制御装置1に、自装置の時刻を時刻情報としてゲートウェイ装置2に送信する時刻情報送信処理部26を備える。また、ゲートウェイ装置2に、監視制御装置1から送信される時刻情報を受信し、受信した時刻情報で自装置の時刻を時刻補正する時刻同期化処理部14を備える。なお、その他の構成については、図11に示した実施の形態4と同様であるので、相当部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0029】
次に、実施の形態5の動作について説明する。図14はこの実施の形態5における監視制御装置1内の時刻情報送信処理部14の動作を示すフローチャート、図15はゲートウェイ装置2内の時刻同期化処理部26の動作を示すフローチャートである。以下、図14及び図15を参照しながら、監視制御装置1とゲートウェイ装置2との間の時刻同期処理の動作を説明する。なお、その他の動作については実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4で説明した手順と同一である。
【0030】
まず、図14を参照しながら、時刻情報送信処理部26の動作を説明する。監視制御装置1において、自装置の時刻を時刻情報として一定周期でゲートウェイ装置2に送信する(ST141)。
【0031】
次に、図15を参照しながら、時刻同期化処理部14の動作を説明する。ゲートウェイ装置2において、監視制御装置1から一定周期で送信される時刻情報を受信し(ST151)、その受信した時刻情報で時刻補正を行なう(ST152)。
【0032】
以上のように実施の形態5では、ゲートウェイ装置2の時刻を、監視制御装置1から受信した時刻情報で時刻補正するようにした上で、時系列データを収集するように構成したので、特に複数のゲートウェイ装置を監視制御装置に接続した場合のゲートウェイ装置間の時刻の同期化が可能となり、監視制御装置1内のデータベース23に格納するデータのタイムスタンプを、送信元ゲートウェイ装置によらず一元化することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ゲートウェイ装置に、収集データにタイムスタンプを付加し、当該タイムスタンプに基づいてデータ蓄積エリアに蓄積すると共に監視制御装置に送信するデータ送信処理部と、監視制御装置からのデータ再収集要求によりデータ蓄積エリアに蓄積されているデータを送信するデータ再収集応答処理部を備え、監視制御装置に、データ送信処理部から送信されてくるデータを受信してタイムスタンプに基づいてデータベースに格納するデータ受信処理部と、データ再収集応答処理部に対して再収集要求を送信して、データ蓄積エリアに蓄積されているデータを再収集してデータベースに格納するデータ再収集要求処理部を備えた。これにより、監視制御装置内のデータベースのデータのタイムスタンプとゲートウェイ装置内のデータ蓄積エリアのデータのタイムスタンプが同一となり、通信ネットワークの異常や監視制御装置の停止等により、ゲートウェイ装置2から監視制御装置1へのデータの送信が失敗したとしても、それらのデータの再収集を行うことにより、データの欠落を補完し、データの連続性を確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。
【図2】実施の形態1におけるゲートウェイ装置内のデータ送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図3】実施の形態1における監視制御装置内のデータ定周期応答処理部の動作を示すフローチャートである。
【図4】実施の形態1における監視制御装置内のデータ再収集要求処理部の動作を示すフローチャートである。
【図5】実施の形態1におけるゲートウェイ装置内のデータ再収集応答処理部の動作を示すフローチャートである。
【図6】この発明の実施の形態2による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。
【図7】実施の形態2における監視制御装置内のデータ受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図8】この発明の実施の形態3による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。
【図9】実施の形態3におけるゲートウェイ装置内のデータ送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図10】実施の形態3における監視制御装置内のデータ受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図11】この発明の実施の形態4による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。
【図12】実施の形態4におけるゲートウェイ装置内のデータ再収集応答処理部の動作を示すフローチャートである。
【図13】この発明の実施の形態5による時系列データの収集システムを示すシステム構成図である。
【図14】実施の形態5における監視制御装置内の時刻情報送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図15】実施の形態5におけるゲートウェイ装置内の時刻同期化処理部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 監視制御装置、2 ゲートウェイ装置、3 通信ネットワーク、11 データ送信処理部、12 データ再収集応答処理部、13 データ蓄積エリア、21 データ受信処理部、22 データ再収集要求処理部、23 データベース、24 データ再収集要求部、41 再収集判定処理部、31 蓄積判定処理部、42 格納判定処理部、32 再収集データ分割処理部、26 時刻情報送信処理部、14 時刻同期化処理部。
Claims (5)
- ゲートウェイ装置で収集したデータを通信ネットワークを介して監視制御装置に送信する時系列データの収集システムにおいて、
前記ゲートウェイ装置に、収集データにタイムスタンプを付加し、当該タイムスタンプに基づいてデータ蓄積エリアに蓄積すると共に前記監視制御装置に送信するデータ送信処理部と、前記監視制御装置からのデータ再収集要求によりデータ蓄積エリアに蓄積されているデータを送信するデータ再収集応答処理部を備え、
前記監視制御装置に、前記データ送信処理部から送信されてくるデータを受信し、前記タイムスタンプに基づいてデータベースに格納するデータ受信処理部と、前記データ再収集応答処理部に対して再収集要求を送信し、データ蓄積エリアに蓄積されているデータを再収集してデータベースに格納するデータ再収集要求処理部を備えたことを特徴とする時系列データの収集システム。 - 前記監視制御装置のデータ受信処理部に、データの欠落期間を検知し、前記データ再収集要求処理部へ再収集要求の発行を行う再収集判定処理部を備えたことを特徴とする請求項1記載の時系列データの収集システム。
- 前記ゲートウェイ装置のデータ送信処理部に、収集したデータをデータ蓄積エリアに蓄積するかどうかを判定する蓄積判定処理部を備え、前記監視制御装置のデータ受信処理部に、受信したデータをデータベースに格納するかどうかを判定する格納判定処理部を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の時系列データの収集システム。
- 前記ゲートウェイ装置のデータ再収集応答処理部に、前記通信ネットワークの回線容量に応じて再収集データを分割して送信する再収集データ分割処理部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の時系列データの収集システム。
- 前記監視制御装置に、自装置の時刻を時刻情報として送信する時刻情報送信処理部を備え、前記ゲートウェイ装置に、受信した前記時刻情報に基づいて自装置の時刻を補正する時刻同期化処理部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の時系列データの収集システム。
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