JP2007179403A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】関連するプラントの複数の設備運転状態を示す計測値のデータの相関状態値を、計測値データのトレンドグラフと連動させて、図形に表現する監視装置を得る。
【解決手段】水処理プラント２からの計測値を計測値収集装置３により時系列データとして収集し、これを表示装置１３のトレンドグラフに表示するとともに、この表示装置１３のトレンドグラフ上の任意の時刻をカーソルで指定することにより、グループ・相関定義手段１４により予め定義されたデータ間の相関値に基づき、相関演算手段１２が指定時刻のデータの相関状態値を演算し、この演算結果を、表示装置１３で、レーダーチャートに表示するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、水処理プラントの設備運転状態を示す計測値のデータ間の相関関係を図形表示する監視装置に関するものである。

従来の監視装置においては、複数の計測値よりレーダーチャートを作成し、そのレーダーチャートを時間軸に沿って複数個並べて表示することにより、各計測値の高低差を時系列で監視している。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００１−３５５４５７号公報（第５〜１３頁、図１）

水処理プラントでは、各計測値の高低差の時系列での監視以外に、任意の時点での複数の計測値の相関・バランスを監視する必要がある。
しかし、従来のレーダーチャート表示では、時系列にレーダーチャートを並べた際に、レーダーチャートが重なってしまい、任意の時点でのデータが把握し難いなどの問題点があった。
また、従来のレーダーチャート表示では、データの時系列の監視に重点があり、任意の時点でのデータ間の相関関係を確認できないなどの問題点もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プラントの複数の設備運転状態を示す計測値の各データの相関状態を、計測値データのトレンドグラフと連動させて、図形に表現する監視装置を得ることを目的としている。

この発明に係わる監視装置においては、プラントの設備運転状態を示す計測値を時系列データとして収集する計測値収集装置によって収集された時系列データをトレンドグラフに表示する表示装置、及びこの表示装置のトレンドグラフ上の任意の時刻が指定されることにより、予め定義されたデータグループ及びそのデータグループ内での二つのデータ間の相関値に基づき、時系列データの指定時刻のデータグループの各データについて、データグループ内の他のデータとの相関状態を示す相関状態値を演算する相関演算手段を備え、
表示装置は、相関演算手段により演算された指定時刻のデータグループの各データの相関状態値をレーダーチャートに表示するものである。

この発明は、以上説明したように、プラントの設備運転状態を示す計測値を時系列データとして収集する計測値収集装置によって収集された時系列データをトレンドグラフに表示する表示装置、及びこの表示装置のトレンドグラフ上の任意の時刻が指定されることにより、予め定義されたデータグループ及びそのデータグループ内での二つのデータ間の相関値に基づき、時系列データの指定時刻のデータグループの各データについて、データグループ内の他のデータとの相関状態を示す相関状態値を演算する相関演算手段を備え、
表示装置は、相関演算手段により演算された指定時刻のデータグループの各データの相関状態値をレーダーチャートに表示するので、トレンドグラフから任意の時刻のデータを用いて相関状態値を示すレーダーチャートが描けられ、容易にデータの相関を把握することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による監視装置を示す構成図である。
図１において、監視装置１は、計測値収集装置３により水処理プラント２から収集された計測値に基づき、トレンドグラフ及びレーダーチャートを表示する。ここで、計測値収集装置３は、水処理プラント２からその設備の運転状態を示す計測値を収集し、この収集した計測値を、計測値データ一覧ファイルＦ−１に時系列に保存する。
監視装置１は、次のように構成される。
相関演算手段１２は、各計測値の相関演算を行う。表示装置１３は、トレンドグラフ及びレーダーチャートを表示して、計測値、演算値の監視に供する。グループ・相関定義手段１４は、計測値データと相関関係にあるデータのグループ及びそのデータ間の相関値を定義する。この定義されたデータのグループ及びそのデータ間の相関値は、グループ・相関定義ファイルＦ−２に保存される。
なお、レーダーチャートは、多軸のパラメータ（データ）の相関を示すのに便利であるから用いたが、多次元のデータの相関を示すことのできる表現図形であれば、これに限らない。以下の実施の形態でも同じである。

図２は、この発明の実施の形態１のよる監視装置の動作を示すフローチャートである。
図３は、この発明の実施の形態１による監視装置の相関状態演算式の例を示す図である。
図３において、二つのデータ間の相関値に基づくデータＡの相関状態値演算を示している。この相関状態値とは、例えばデータＡが、データＡを含む相関グループ内の他のデータＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ全てとの相関状態を表わす値である。この値が大きいことは、その属するグループ内で相関強度が大きいことを示し、キーとなるデータであることを示している。
図４は、この発明の実施の形態１による監視装置の表示例を示す図である。
図４において、トレンド項目Ａは、相関状態値Ａと同じである。表示装置１３は、トレンドグラフ１５とレーダーチャート１６とを同時に表示する。トレンドグラフ１５のカーソル１７を動かすことで、そのカーソル１７の示す時刻のデータを用いて演算された相関状態値のレーダーチャート１６が描けるようになっている。

次に、動作について説明する。
図２において、グループ・相関定義手段１４にて、計測値データ一覧ファイルＦ−１を読込み、プラントにて収集可能なデータから相関関係のあるデータをグループに登録し、そのデータ間の相関値をグループ・相関定義ファイルＦ−２に定義する（ＳＴ−１）。次いで、表示装置１３にて、グループ・相関定義ファイルＦ−２のグループを読込み、グループ一覧を表示する。監視員が任意のグループを選択することで、そのグループに登録されているデータ（例えば、図３のデータＡ〜Ｆ）を計測値収集装置３に収集依頼する。
水処理プラント１における計測値は、計測値収集装置３に時系列データとして収集される（ＳＴ−２）。収集されたデータは、表示装置１３にそのまま送られて表示される（ＳＴ−３）。表示装置１３では、送られた時系列データをトレンドグラフ表示し、監視員にそのトレンドグラフ上でカーソルを操作させることで、データの任意の時刻を指定させる（ＳＴ−４）。指定された任意の時刻を基に計測値収集装置３からその時刻のデータを取得し、収集データより、相関演算手段１２で相関関係である相関状態値を演算する（ＳＴ−５）。演算された相関状態値をレーダーチャートに表示する（ＳＴ−６）。
なお、上述では、監視員が任意のグループを選択することで、そのグループに登録されているデータを計測値収集装置に収集依頼するようにしたが、データの収集は、依頼がなくとも常時行っておき、依頼を受けた時点で、該当するデータを表示するようにしてもよい。

次に、相関関係の演算方法を説明する。
図３において、データＡと相関関係にある他のデータＢ〜Ｆとの相関値は、グループ・相関定義ファイルＦ−２より取得する。図３の収集データ値は、計測値収集装置３より取得される、指定された時刻のデータである。これらのデータを、図３の相関状態値Ａの演算式に当てはめることにより、相関状態値Ａ（データＡの相関状態値）を演算する。同様にデータＢ〜Ｆの相関状態値Ｂ〜Ｆも演算する。

この表示装置１３の表示例を図４に示す。表示装置１３の表示では、トレンドグラフ１５とレーダーチャート１６を同時に表示する。このトレンドグラフ１５に表示されている複数の時系列データＡ〜Ｆのスケールとレーダーチャート１６の中心から伸びる放射状の軸Ｒ１〜Ｒ６を同調させる。このトレンドグラフ１５上のカーソル１７を動かすことで、特定の時刻を得る。この時刻のデータからそれぞれ相関状態値を演算し、Ｒ１〜Ｒ６に表示し、それらの点を結ぶことで、このデータの相関状態値をレーダーチャート表示する。このレーダーチャート１６の凹凸（凹は相関状態が小さく、凸は相関状態が大きい。）を確認することで、グループ内でのデータの相関状態が容易に把握できる。

実施の形態１によれば、監視装置で、トレンドグラフから任意の時刻のデータを用いて相関状態値のレーダーチャートが描けるので、容易にグループ内でのデータの相関状態を把握することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。
図５において、１、１１〜１３、１６は図１におけるものと同一のものである。図５では、相関演算手段１２に帯域演算機能１８を設けている。なお、図５には、図１の２、１４、Ｆ−１、Ｆ−２は省略されている。

実施の形態１では、トレンドグラフ１５の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段１２で演算し、その結果をレーダーチャート表示する場合について述べたが、実施の形態２は、図５に示すように、相関演算手段１２に、相関状態値が実際に取り得る帯域を演算する帯域演算機能１８を設け、またレーダーチャート１６の放射状の軸Ｒ１〜Ｒ６に相関状態値の上限値／下限値を表示するようにしている。
帯域演算機能１８では、計測値の取り得る上限値及び下限値を計測値収集装置３より取得する。次いで、図３の相関状態演算式により、取得した上限値及び下限値を、それぞれのデータの代わりに用い、他のデータはそのままにして演算する。例えばデータＡの演算ではＤＡのみを上限値または下限値とする。この演算によって、計測値の上限値と下限値が、レーダーチャート１６の相関状態値のスケールに変更される。
表示装置１３では、相関演算手段１２より、特定時刻の相関状態値だけでなく、スケールを変更した相関状態値の上下限値を取得し、それらをレーダーチャート１６に同時に表示する。これにより、計測値が取り得る相関状態値の範囲が明確となり、この範囲内での相関状態値の位置を確認することができる。

実施の形態２によれば、レーダーチャート１６の放射状の軸Ｒ１〜Ｒ６に相関状態値の上限値／下限値を表示するので、計測値が取り得る相関状態値の範囲が明確にレーダーチャートに表示され、範囲内での相関状態値の位置を確認することができる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。
図６において、１、１１〜１４、１６は図１におけるものと同一のものである。図６では、監視装置１のグループ・相関定義ファイルＦ−２に過去データ期間２０を収録するとともに、相関演算手段１２に最大最小演算機能１９を設けている。なお、図６には、図１の２、Ｆ−１は省略されている。

実施の形態１では、トレンドグラフ１５の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段１２で演算し、その結果をレーダーチャート表示する場合について述べたが、実施の形態３は、図６に示すように、相関演算手段１２に過去データの最大最小演算機能１９を設け、またレーダーチャートの放射状の軸Ｒ１〜Ｒ６にデータの最大値、最小値を表示する。かつ、グループ・相関定義手段１４に過去データの取得期間を登録する機能を設け、グループ・相関定義ファイルＦ−２にグループごとの過去データ期間２０を定義する。
最大最小演算機能１９では、グループ・相関定義ファイルＦ−２を読込み、過去データ期間Ｔを取得する。計測値収集装置３より、指定期間Ｔの計測値をすべて取得し、その期間Ｔ内のデータの最大値、最小値を取得する。次いで、図３の相関状態演算式により、取得したデータの最大値、最小値を、それぞれのデータの代わりに用い、他のデータはそのままにして演算する。例えばデータＡの演算ではＤＡのみを最大値または最小値とする。この演算によって、データの最大値、最小値がレーダーチャート１６の相関状態値のスケールに変更される。
表示装置１３のレーダーチャート１６では、相関演算手段１２より、特定時刻の相関状態値だけでなくスケールを変更したデータの最大値、最小値を取得し、それらをレーダーチャート１６に同時に表示する。これにより、特定時刻の相関状態値と、特定期間内のデータの最大値、最小値との比較を容易に行うことができる。

実施の形態３によれば、レーダーチャートに特定期間内の最大値及び最小値の相関状態値を表示するようにしたので、特定時刻の相関状態値と、特定期間内のデータの最大値、最小値との比較を容易に行うことができる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。
図７において、１、１１〜１３、１６は図１におけるものと同一のものである。図７では、相関演算手段１２に相関状態色演算機能２２を設け、グループ・相関定義ファイルＦ−２にデータ間の相関強度（データ間の相関値と同じ）及び３種類の相関表示色とその閾値を示す相関強度・表示色・閾値２３を収録している。なお、図７には、図１の２、Ｆ−１は省略されている。
図８は、この発明の実施の形態４による監視装置の相関状態値の計算式を示す図である。
図８の式により、データグループとしての相関状態を算出することができる。

実施の形態１では、トレンドグラフ１５の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段で演算し、その結果をレーダーチャート表示する場合について述べたが、実施の形態４は、図７に示すように、相関演算手段１２に相関状態色演算機能２２を設ける。かつ、グループ・相関定義手段１４に二つのデータ間の相関強度、及び相関表示色とその閾値を登録する機能を設け、グループ・相関定義ファイルＦ−２に二つのデータ間の相関強度、及び３種類の相関表示色とその閾値を定義する。
相関状態色演算機能２２では、グループ・相関定義ファイルＦ−２を読込み、グループの相関強度・表示色・閾値２３を取得する。相関演算手段１２にて演算した各データの相関状態値と各データ間の相関強度から、図８に示す式にて、グループの相関状態値（グループ全体としての相関状態の強さ）を演算し、そのグループの相関状態値と閾値を比較することで、レーダーチャートの表示色を決定する。つまり、グループの相関状態値に応じてレーダーチャートの表示色を変えるようにする。
表示装置１３のレーダーチャート１６では、相関演算手段１２より、特定の時刻の各データの相関状態値だけでなく、レーダーチャートの表示色を取得し、図７のように、データのレーダーチャート内をその取得した表示色で塗りつぶす。これにより、そのグループ単位での相関の良し悪しが明確になり、相関の把握に寄与することができる。

実施の形態４によれば、データのグループの相関状態により、レーダーチャート内を塗りつぶし表示するので、そのグループ単位の相関の良し悪しが明確になり、相関の把握に寄与することができる。

実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。
図９において、１、１１〜１３、１６、１８は図５におけるものと同一のものである。図９では、データが帯域の上下限値を超えたとき警報を発する警報装置２４を相関演算手段１２に接続している。なお、図９には、図１の２、１４、Ｆ−１、Ｆ−２は省略されている。

実施の形態２では、トレンドグラフ１の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段で演算し、その結果をレーダーチャート表示し、そのレーダーチャートに帯域の上下限値も表示する場合について述べたが、実施の形態５は、図９に示すように、相関演算手段１２に警報装置２４を接続することで、データが帯域の上下限値を超えた際に警報を発生させるようにした。これにより崩れた相関に対して早急に対処できる。

実施の形態５によれば、データが帯域の上下限値を超えたとき警報を発するようにしたので、崩れた相関に対して早急に対処することができる。

実施の形態６．
図１０は、この発明の実施の形態６による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。
図１０において、１、１１〜１３、１６は図１におけるものと同一のものである。なお、図１０には、図１の２、１４、Ｆ−１、Ｆ−２は省略されている。

実施の形態１では、トレンドグラフ１の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段で演算し、その結果をレーダーチャート表示する場合について述べたが、実施の形態６は、図１０に示すように、相関演算手段１２より二つのデータ間の相関値を取得し、二つのデータ間の相関値が所定値より大きい場合に、つまり強い相関を示す二つのデータを、レーダーチャートで隣接するように配置し、このデータ間の線を強調表示するようにした。

実施の形態６によれば、強い相関を示すデータ間の線を強調表示するようにしたので、相関の把握に寄与することができる。

実施の形態７．
図１１は、この発明の実施の形態７による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。
図１１において、１、１１〜１３、１６、２２は図７におけるものと、２４は図９におけるものとそれぞれ同一のものである。なお、図１１には、図１の２、１４、Ｆ−１、Ｆ−２は省略されている。

実施の形態４では、トレンドグラフ１の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段で演算し、その結果をレーダーチャート表示し、そのレーダーチャート内を相関状態により塗りつぶし表示する場合について述べたが、実施の形態７は、図１１に示すように、相関演算手段１２に警報装置２４を接続することで、相関が悪化した際に警報を発生させるようにした。すなわち、相関の悪化を示す、相関状態値が一番低いときの表示色が表示されているときに、警報を発生させるようにする。これにより悪化した相関に対して早急に対処できる。

実施の形態７によれば、データの相関状態によりレーダーチャート内を塗りつぶし表示する場合に、相関が悪化したとき警報を発生するようにしたので、悪化した相関に対して早急に対処することができる。

実施の形態８．
実施の形態１では、トレンドグラフ１の時系列データＡ〜Ｆのカーソル位置のデータを相関演算手段で演算し、その結果をレーダーチャート表示する場合について述べた。この実施の形態１では、グループ・相関定義手段１４によって予め定義されたグループ・相関定義ファイルＦ−２からデータのグループ及びデータ間の相関値を読み込み、使用したが、実施の形態８は、表示装置１３の表示事項を操作することにより、グループ・相関定義手段１４によって定義されたデータ間の相関関係の定義・変更を表示装置１３から行えるようにした。これにより、データ間の相関関係の変更が容易にできる。

実施の形態８によれば、表示装置の表示事項を操作することにより、データ間の相関関係の定義・変更が行えるようにしたので、相関関係の変更を容易に行うことができる。

この発明の実施の形態１による監視装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１のよる監視装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による監視装置の相関状態演算式の例を示す図である。 この発明の実施の形態１による監視装置の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態２による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。 この発明の実施の形態３による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。 この発明の実施の形態４による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。 この発明の実施の形態４による監視装置の相関状態値の計算式を示す図である。 この発明の実施の形態５による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。 この発明の実施の形態６による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。 この発明の実施の形態７による監視装置の構成及びこれによって作成されるレーダーチャートを示す図である。

符号の説明

１ 監視装置
２ 水処理プラント
３ 計測値収集装置
１２ 相関演算手段
１３ 表示装置
１４ グループ・相関定義手段
１５ トレンドグラフ
１６ レーダーチャート
１７ カーソル
１８ 帯域演算機能
１９ 最大最小演算機能
２０ 過去データ期間
２２ 相関状態色演算機能
２３ 相関強度・表示色・閾値
２４ 警報装置
Ｆ−１ 計測値データ一覧ファイル
Ｆ−２ グループ・相関定義ファイル

Claims (9)

1. プラントの設備運転状態を示す計測値を時系列データとして収集する計測値収集装置によって収集された上記時系列データをトレンドグラフに表示する表示装置、及びこの表示装置の上記トレンドグラフ上の任意の時刻が指定されることにより、予め定義されたデータグループ及びそのデータグループ内での二つのデータ間の相関値に基づき、上記時系列データの上記指定時刻の上記データグループの各データについて、上記データグループ内の他のデータとの相関状態を示す相関状態値を演算する相関演算手段を備え、
   上記表示装置は、上記相関演算手段により演算された上記指定時刻の上記データグループの各データの相関状態値をレーダーチャートに表示することを特徴とする監視装置。
2. 上記相関演算手段は、上記相関状態値の取り得る帯域を演算する帯域演算手段を有し、上記表示装置は、上記帯域演算手段によって演算された帯域を上記レーダーチャート上に表示することを特徴とする請求項１記載の監視装置。
3. 上記相関演算手段は、上記時系列データの所定期間での最大値及び最小値について、それぞれ上記相関状態値を演算し、上記表示装置は、上記演算された上記時系列データの最大値及び最小値の相関状態値を上記レーダーチャート上に表示することを特徴とする請求項１記載の監視装置。
4. 上記相関演算手段は、予め定義された二つのデータ間の相関値に基づき、上記データグループ全体の相関状態を示すデータグループの相関状態値を演算し、この演算されたデータグループの相関状態値に応じて表示色を設定する相関状態色演算手段を有し、上記表示装置は、上記相関状態色演算手段によって設定された表示色を用いて上記レーダーチャートを着色することを特徴とする請求項１記載の監視装置。
5. 上記相関演算手段により演算された帯域を上記相関状態値が超えたとき、警報を出力する警報装置を備えたことを特徴とする請求項２記載の監視装置。
6. 上記レーダーチャート上では、二つのデータ間の相関値が所定値より大きい場合に、その二つのデータ間の線が強調表示されていることを特徴とする請求項１記載の監視装置。
7. 上記相関状態色演算手段によって設定された表示色が、上記データグループの相関状態値が低い相関状態にあることを示す色であるとき、警報を出力する警報装置を備えたことを特徴とする請求項４記載の監視装置。
8. 上記表示装置は、二つのデータ間の相関値を定義する相関定義手段を有することを特徴とする請求項１記載の監視装置。
9. プラントの設備運転状態を示す計測値を時系列データとして収集する計測値収集装置によって収集された上記時系列データをトレンドグラフに表示する表示装置、及びこの表示装置の上記トレンドグラフ上の任意の時刻が指定されることにより、予め定義されたデータグループ及びそのデータグループ内での二つのデータ間の相関値に基づき、上記時系列データの上記指定時刻の上記データグループの各データについて、上記データグループ内の他のデータとの相関状態を示す相関状態値を演算する相関演算手段を備え、
   上記表示装置は、上記相関演算手段により演算された上記指定時刻の上記データグループの各データの相関状態値を図形に表示することを特徴とする監視装置。

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