JP2009157475A - データ管理システム及びデータ管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設備が増改造され、試験が行われた後であっても、速やかに通常運転が行えること。
【解決手段】マスタ系サーバは、ローカルシステムを介して収集した設備データを保存する主データベース２１を備える。スレーブ系サーバは、設備に試験が行われない場合に、ローカルシステムを介して収集した設備データを保存し、所定の周期で主データベース２１に保存された設備データが反映される従データベース３１を備える。また、スレーブ系サーバは、設備に試験が行われる場合に、試験が行われる設備が接続されるローカルシステムを介して収集した設備データを保存する補助データベース３３と、を備える。そして、マスタ系サーバは、補助データベース３３に保存された設備データのうち、試験が行われていない設備から収集された設備データを、主データベース２１に反映する。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば、公共基盤を構成する設備からデータを収集する場合に、適用して好適なデータ管理システム及びデータ管理方法に関する。

従来、例えば、社会生活における公共基盤（水道、電気等）を構成する設備からデータを収集し、データベースに保存する様々な方式のデータ管理システムがある。このようなシステムでは、データの欠損が許されないため、データの管理、収集には高い信頼性が求められる。また、データベースに収集されるデータは、連続することが望ましい。このため、主データベースと従データベースの２系統のデータベースを備え、一定の周期でデータを一致させ、保存したデータの信頼性を高めるデュプレックス方式のサーバシステムが用いられている。

デュプレックス方式のサーバシステムは、主データベースを有するマスタ系サーバと、従データベースを有するスレーブ系サーバで構成される。そして、主データベースと従データベースが、例えば、ピアツーピア通信方式で互いに接続されることによって、データが二重に管理される。各データベースには、複数のローカルシステムが接続される。ローカルシステムには、監視対象となる１つ以上の設備が接続される。サーバシステムは、ローカルシステムに指示を行うことで、ローカルシステムに接続された設備のデータを収集する（このような状態を、以下、オンラインと称する。）。

ローカルシステムに接続される設備を増設したり、仕様変更を行ったりすること（以下、増改造とも称する。）に伴い、ローカルシステムの構成を変更する場合には、サーバシステムから該当するローカルシステムを一旦切り離す（このような状態を、以下、オフラインと称する。）。増改造される設備には、各種の試験が施される（以下、対向試験とも称する。）。試験の結果が良好な設備であれば、切り離したローカルシステムをサーバシステムに接続し、オンラインとする。従来、一般的には、このような手順でローカルシステムの増改造が行われていた。

特許文献１には、Ｎ台の運用系サーバと一台の待機系サーバを用意し、運用系サーバのサービスを継続した状態で待機系サーバのデータを一致させる技術について開示されている。
特開２００５−５５９９５号公報

ところで、従来の手順でローカルシステムに増改造を行った場合、増改造の対象となるローカルシステムに接続されている既存の設備（増改造が行われない設備）からデータを収集できず、データが欠損することがあった。このため、ローカルシステムに既存の設備から収集したデータを一旦保存し、オンライン復旧後に、サーバシステムにデータを一括転送する手順も検討される。しかし、広域ＬＡＮ（Local Area Network）を使用したシステムでは、大容量のデータを伝送しようとしても、回線速度が遅かったり、帯域が狭かったりするため、データを速やかにサーバシステムに反映することは難しい。

増改造を行う設備が接続されるローカルシステムをマスタ系サーバから切り離してデータを収集する方式を採用すれば、スレーブ系サーバがローカルシステムからデータを収集することは可能である。しかし、設備の増改造が終わった後、切り離していたローカルシステムをマスタ系サーバに接続して、オンラインを復旧させても、マスタ系サーバとスレーブ系サーバとのデータ整合処理の手順が煩雑となっているため、さらに通常運転に回復するまでの時間がかかってしまう。

データ整合処理の具体的内容は、試験運転モード時にマスタ系サーバで保存したデータのスレーブ系サーバへデータ一致化させるデータ一致化処理、及び試験運転モード時にスレーブ系サーバに保存したデータをマスタ系サーバへ反映させる処理がある。また、スレーブ系サーバには試験運転モード時に対向試験で使用した不要データも保存されており、この不要データを削除する必要もある。このため、データ整合処理に多大な時間が掛かり、改造作業の終了後、速やかにオンラインを復旧させることが難しい。

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、設備が増改造され、試験が行われた後であっても、速やかに通常運転が行えることを目的とする。

本発明は、１つ以上の設備を管理するローカルシステムによって設備から収集された設備データを、ローカルシステムを介して収集し、冗長化されたマスタ系サーバ及びスレーブ系サーバに反映する場合に適用される。
マスタ系サーバは、ローカルシステムを介して収集した設備データを保存する主データベースを備える。スレーブ系サーバは、設備に試験が行われない場合に、ローカルシステムを介して収集した設備データを保存し、所定の周期で主データベースに保存された設備データが反映される従データベースと、設備に試験が行われる場合に、試験が行われる設備が接続されるローカルシステムを介して収集した設備データを保存する補助データベースと、を備える。そして、マスタ系サーバは、補助データベースに保存された設備データのうち、試験が行われていない設備から収集された設備データを、主データベースに反映する。

本発明によれば、設備が増改造され、試験が行われた後に、試験が行われた設備以外から収集した設備データを主データベースに反映することが可能となる。そして、主データベースに反映された設備データは、所定の周期で従データベースに反映される。このため、主データベースと従データベースのデータ一致化処理を効率よく行うことができ、オンラインを復旧するまでに掛かる時間を短縮できるという効果がある。

以下、本発明の一実施の形態例について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態例では、水道、電気、ガス等の公共基盤を構成する各設備（例えば、電源系統、ポンプ、モータ）を遠隔監視し、制御することが可能であり、各設備から収集したデータを管理するデータ管理システム１０に適用した例について説明する。

まず、データ管理システム１０の全体構成例について、図１を参照して説明する。

データ管理システム１０は、デュプレックス方式を用いてデータを二重化して管理する二重系サーバシステム１と、双方向に通信可能な通信回線４と、複数の拠点に設置される第１のローカルシステム５−１〜第ｎのローカルシステム５−ｎと、第１のローカルシステム５−１が管理する第１の設備６−１〜第ｎの設備６−ｎと、第ｎのローカルシステム５−ｎが管理する第１の設備７−１〜第ｎの設備７−ｎと、を備える。ローカルシステムは、１つ以上の設備を管理する。

二重系サーバシステム１は、冗長化されたマスタ系サーバ２とスレーブ系サーバ３と、を備える。マスタ系サーバ２は、ローカルシステムを介して各設備から収集した設備データを保存する主データベース２１と、ローカルシステムを介してデータを収集するためのインタフェースとなる通信処理部２２と、を備える。同様に、スレーブ系サーバ３は、ローカルシステムを介して収集した設備データを保存し、所定の周期で主データベース２１に保存された設備データが反映される従データベース３１と、ローカルシステムからデータを収集するためのインタフェースとなる通信処理部３２と、後述する試験運転モード時に、試験が行われる設備が接続されるローカルシステムを介して収集した設備データを保存する補助データベース３３と、を備える。マスタ系サーバ２とスレーブ系サーバ３は、ピアツーピア通信方式で接続される第１のローカルシステム５−１〜第ｎのローカルシステム５−ｎを介して各設備の設備データを収集する。

二重系サーバシステム１では、主データベース２１から従データベース３１にデータを転送し、互いのデータを一致させる一致化処理が一定周期で行われる。つまり、従データベース３１は、主データベース２１をミラーリングしたデータベースであると言える。このため、一方のデータベースに障害が発生しても、他方のデータベースからデータを復元することができる。また、マスタ系サーバ２は、補助データベース３３に保存された設備データのうち、試験が行われていない設備から収集された設備データを、主データベース２１に反映する。

第１のローカルシステム５−１は、第１の設備６−１〜第ｎの設備６−ｎからデータを収集する。同様に、第ｎのローカルシステム５−ｎは、第１の設備７−１〜第ｎの設備７−ｎからデータを収集する。

例えば、第ｎのローカルシステム５−ｎを増改造する際は、スレーブ系サーバ３をオンラインから切り離し、オフラインの試験運転モードとする。つまり、マスタ系サーバ２は、第ｎのローカルシステム５−ｎとの接続を切断する。そして、スレーブ系サーバ３は、第ｎのローカルシステム５−ｎのみ接続する。ただし、試験運転モードであっても、マスタ系サーバ２からスレーブ系サーバ３へのデータ一致化処理は継続して実施する。

以下の説明では、連続して各設備からの設備データを収集するオンライン運転モードと、試験運転モードにおける処理の違いについて、図２と図３を参照して説明する。

まず、オンライン運転モードにおけるデータ一致化処理の例について、図２を参照して説明する。

オンライン運転モード時に、マスタ系サーバ２とスレーブ系サーバ３は、各ローカルシステムと個別に通信を行い、ローカルシステムを介して設備データを収集する。マスタ系サーバ２がローカルシステムを介して収集する各設備の設備データは、通信処理部２２を介して主データベース２１に保存される。同様に、スレーブ系サーバ３がローカルシステムを介して収集する各設備の設備データは、通信処理部３２を介して従データベース２１に保存される。
なお、オンライン運転モード時には、補助データベース３３にデータは保存されない。

次に、試験運転モードにおけるデータ一致化処理の例について、図３を参照して説明する。図３は、第ｎのローカルシステム５−ｎを改造する場合におけるデータ一致化処理の例について説明する図である。

試験運転モード時に、マスタ系サーバ２は、第ｎのローカルシステム５−ｎとの通信を切断する。そして、マスタ系サーバ２は、第ｎのローカルシステム５−ｎ以外の各ローカルシステムと個別に通信処理を行い、設備のデータを収集する。

一方、スレーブ系サーバ３は、第ｎのローカルシステム５−ｎのみ通信処理を行って、試験中の設備から得られる設備データを、試験データとして収集する。このとき、スレーブ系サーバ３は、従データベース３１に収集した設備データ（試験データを含む。）を保存しない。このため、スレーブ系サーバ３は、補助データベース３３に、第ｎのローカルシステム５−ｎを介して収集した設備データを保存する。

試験運転モードにおいても、主データベース２１と従データベース３１のデータ一致化処理は継続して行う。データ一致化処理を継続することによって、試験運転モード中であっても、増改造対象となる第ｎのローカルシステム５−ｎ以外のローカルシステムから収集したデータを、スレーブ系サーバの従データベース３１に継続して反映できる。

試験運転モードは、対向試験の試験内容により数時間〜数日間かかる場合がある。このため、試験運転モードの間、スレーブ系サーバ３は、改造対象となるローカルシステム（本例では、第ｎのローカルシステム５−ｎ）を介して収集する設備データを補助データベース３３に保存する。試験運転モード時に補助データベース３３に保存されるデータには、試験が行われる設備から収集する試験データと、試験が行われない設備から収集する設備データを含む。このため、試験が行われない設備から収集する設備データは、オンライン運転モードに復旧した後、主データベース２１と、従データベース３１に保存する処理が行われる。

試験が行われない設備から収集する設備データを、補助データベース３３から主データベース２１に転送するためには、増改造される設備を個別に識別するための設備レコードナンバと、試験運転モードの期間を指定する必要がある。また、対向試験を実施した設備から収集するデータは、試験データであり、主データベース２１と従データベース３１への反映は不要であり、削除してもよい。試験運転モードの間、収集した設備データを主データベース２１と従データベース３１に対して、速やかに反映することを目的としてログ情報テーブル５０を作成する。

ここで、ローカルシステム毎に接続される設備の対応関係を記録した対応テーブル４０の構成例について、図４を参照して説明する。

データ管理システム１０は、ローカルシステムに接続される設備の情報を記録する対応テーブル４０を備える。対応テーブル４０は、マスタ系サーバ２によって管理されるテーブルである。ローカルシステムを識別するため、ローカルシステム毎にＩＤナンバが定められる。そして、ローカルシステムが設備データを収集する設備を識別するため、設備毎に設備レコードナンバが定められる。ＩＤナンバと、設備レコードナンバは、対応テーブル４０に記録される。

例えば、第１のローカルシステム５−１のＩＤナンバが“１”であり、第１の設備６−１の設備レコードナンバが１１であるとする。この場合、マスタ系サーバ２は、対応テーブル４０を参照することによって、第１のローカルシステム５−１が管理する設備が第１の設備６−１であることが分かる。つまり、データ管理システム１０では、ＩＤナンバ毎に作成された対応テーブル４０を参照することで、各ローカルシステムがデータを収集する設備が判明する。

次に、ログ情報テーブル５０のフォーマットの例について、図５を参照して説明する。
マスタ系サーバ２は、ローカルシステムに接続される設備を増改造する前に、ログ情報テーブル５０を作成する。ログ情報テーブル５０には、設備レコードナンバを記録する試験レコードナンバフィールド５１−１〜５１−ｎと、試験運転モードの開始時刻を記録する試験運転モード開始時刻フィールド５２と、試験運転モードの終了時刻を記録する試験運転モード終了時刻フィールド５３と、で構成される。

マスタ系サーバ２は、複数のローカルシステムに試験が行われる設備が接続される場合に、対応テーブル４０を参照して、試験が行われる設備の情報をログ情報テーブル５０に反映する。例えば、第ｎのローカルシステム５−ｎを改造する場合には、試験運転モード時にスレーブ系サーバ３に第ｎのローカルシステム５−ｎ経由でデータ収集を行う設備のレコードナンバを、対応テーブル４０から引用してログ情報テーブル５０を作成する。

また、複数のローカルシステムを改造する場合にも同様に、ローカルシステムＩＤナンバから該当する設備レコードナンバを対応テーブル４０から引用して作成する。さらに、ローカルシステムで行われる試験運転モードの開始時刻と終了時刻をログ情報テーブル５０に記録する。

試験運転モードからオンライン運転モードに変更する場合、マスタ系サーバ２は、補助データベース３３に保存される設備データのうち、ログ情報テーブル５０を参照する。そして、試験が行われる設備以外の設備から収集され、補助データベース３３に保存された設備データを、補助データベース３３から主データベース２１に反映する。
また、マスタ系サーバ２は、主データベース２１から従データベース３１にデータ一致化処理を行う際も、ログ情報テーブル５０を参照して必要なデータのみを一致させる。

試験運転モード時に、スレーブ系サーバ３の補助データベース３３に保存されたデータには対向試験で使用した不要な試験データが含まれる。この不要なデータは、設備単位に要否を判断することが可能である。このため、増改造を行う前に、予めどの設備データが不要となるかを特定することが可能である。よって、マスタ系サーバ２は、ログ情報テーブル５０を作成する際に、不要な設備レコードナンバを削除することによって、不要な試験データを主データベース２１に反映させることがない。

また、ログ情報テーブル５０に記録される設備レコードナンバは、任意に編集可能である。このため、オンライン運転の復旧時には、不要な設備データの一致化処理を省略することができる。この結果、オンライン運転を復旧させるまでの時間を短縮できる。

次に、オンライン運転モードと試験運転モードの切替え時における各データベースへのデータ反映処理の例について、図６を参照して説明する。

図６（ａ）は、オンライン運転モードにおけるデータ反映処理を示す図である。
第１のローカルシステム５−１〜第ｎのローカルシステム５−ｎを介して、各設備の設備データは、主データベース２１と従データベース３１に収集される。主データベース２１は、従データベース３１に対して、一定周期でデータ一致化処理を行う。

図６（ｂ）は、試験運転モードに移行する前の準備段階での処理を示す図である。
マスタ系サーバ２は、ログ情報テーブル５０を作成する。そして、主データベース２１にログ情報テーブル５０の情報を反映させる。

図６（ｃ）は、試験運転モード時のデータ反映処理を示す図である。
本例では、第ｎのローカルシステム５−ｎに対して増改造が施される。このため、第ｎのローカルシステム５−ｎがオンラインから切り離される。このため、主データベース２１に反映される設備データは、第１のローカルシステム５−１〜第ｎ−１のローカルシステム（不図示）から収集される。一方、第ｎのローカルシステム５−ｎから収集する設備データは、補助データベース３３に反映される。補助データベース３３に反映される設備データには、試験データを含む不要データ３４と、第ｎのローカルシステム５−ｎに接続され、試験が行われない設備から収集する必要データ３５が含まれる。

図６（ｄ）は、試験運転モードの終了後、オンライン運転モードに切り替えた場合におけるデータ反映処理を示す図である。
このとき、補助データベース３３へのデータ保存は停止される。そして、試験運転モードが終了した第ｎのローカルシステム５−ｎから収集するデータは、主データベース２１と従データベース３１に保存される。また、主データベース２１は、従データベース３１に対して、一定周期でデータ一致化処理を行う。

図６（ｅ）は、試験運転モード中に収集したデータを反映する処理を示す図である。
補助データベース３３に保存された必要データ３５は、主データベース２１に反映される。マスタ系サーバ２は、ログ情報テーブル５０を参照して、必要データ３５のみを主データベース２１に反映させる。主データベース２１に反映された必要データ３５は、必要データ２６として保存される。そして、スレーブ系サーバ３は、不要データベース３４を削除する。

そして、主データベース２１は、従データベース３１に対して、一定周期でデータ一致化処理を行うため、主データベース２１に保存された必要データ２６が、従データベース３１に反映される。従データベース３１に反映された必要データ２６は、必要データ３６として保存される。

以上説明した本実施の形態によれば、設備が増改造され、試験が行われた後に、試験が行われた設備以外から収集した設備データを、主データベース２１に反映することが可能となる。そして、主データベース２１に反映された設備データは、所定の周期で従データベースに反映される。このため、試験運転モード時に収集した設備データが欠損することなく、従データベース３１に保存可能であり、主データベース２１と従データベース３１のデータ一致化処理を効率よく行うことができる。この結果、オンライン復旧までに掛かる時間を短縮できるという効果がある。

また、ローカルシステムが管理する設備の情報と、試験が行われる設備の情報と、試験が行われる開始時刻と終了時刻は、ログ情報テーブル５０に記録される。このため、マスタ系サーバ２は、ログ情報テーブル５０を参照するだけで、試験が行われる設備を特定できる。そして、設備が増改造され、試験が終了した後には、補助データベース３３に保存された設備データから必要データ３５を主データベース２１に反映することができる。このように、必要データ３５のみを主データベース２１に反映するため、主データベース２１と従データベース３１を送受されるデータ量が減り、主データベース２１への反映処理が速やかに行われるという効果がある。

また、ローカルシステムに接続される設備の情報は、対応テーブル４０に記録される。そして、マスタ系サーバ２は、試験が行われる設備が複数のローカルシステムに接続される場合に、対応テーブル４０を参照して、試験が行われる設備の情報をログ情報テーブル５０に反映する。このため、ログ情報テーブル５０の反映処理は速やかに行われ、試験開始から終了までの時間が短縮されるという効果がある。

なお、上述した実施の形態では、マスタ系サーバ２が対応テーブル４０とログ情報テーブル５０を管理するようにしたが、スレーブ系サーバ３が作成、管理してもよい。また、マスタ系サーバ２やスレーブ系サーバ３に加えて、ユーザが対応テーブル４０とログ情報テーブル５０の情報を変更してもよい。

本発明の一実施の形態例におけるデータ管理システムの二重系サーバシステムの例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態例におけるオンライン運転モード時のデータ一致化処理の例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態例における試験運転モード時のデータ一致化処理の例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態例におけるローカルシステムと対象設備の対応テーブルの例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態例におけるログ情報テーブルのフォーマットの例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態例におけるモード切替え時におけるデータ反映処理の例を示すシーケンス図である。

符号の説明

１…二重系サーバシステム、２…マスタ系サーバ、３…スレーブ系サーバ、４…通信回線、５−１…第１のローカルシステム、５−ｎ…第ｎのローカルシステム、６−１…第１の設備、６−ｎ…第ｎの設備、７−１…第１の設備、７−ｎ…第ｎの設備、２１…主データベース、２２…通信処理部、２６…反映データ、３１…従データベース、３２…通信処理部、３３…補助データベース、３４…不要データ、３５…必要データ、３６…反映データ、４０…対応テーブル、５０…ログ情報テーブル、５１−１〜５１−ｎ…設備レコードナンバフィールド、５２…試験運転モード開始時刻フィールド、５３…試験運転モード終了時刻フィールド

Claims (6)

1. １つ以上の設備を管理するローカルシステムによって前記設備から収集された設備データを、前記ローカルシステムを介して収集し、冗長化されたマスタ系サーバ及びスレーブ系サーバに反映するデータ管理システムであって、
   前記マスタ系サーバは、
   前記ローカルシステムを介して収集した前記設備データを保存する主データベースを備え、
   前記スレーブ系サーバは、
   前記設備に試験が行われない場合に、前記ローカルシステムを介して収集した前記設備データを保存し、所定の周期で前記主データベースに保存された前記設備データが反映される従データベースと、
   前記設備に試験が行われる場合に、試験が行われる前記設備が接続されるローカルシステムを介して収集した設備データを保存する補助データベースと、を備え、
   前記マスタ系サーバは、前記補助データベースに保存された前記設備データのうち、前記試験が行われていない設備から収集された設備データを、前記主データベースに反映することを特徴とする
   データ管理システム。
2. 請求項１記載のデータ管理システムにおいて、
   前記マスタ系サーバは、
   前記ローカルシステムが管理する前記設備の情報と、前記試験が行われる設備の情報と、前記試験が行われる開始時刻と終了時刻を記録するログ情報テーブルを備え、
   前記補助データベースに保存される前記設備データのうち、前記ログ情報テーブルを参照して、前記試験が行われる設備以外の設備から収集され、前記補助データベースに保存された設備データを、前記補助データベースから前記主データベースに反映することを特徴とする
   データ管理システム。
3. 請求項２記載のデータ管理システムにおいて、
   前記マスタ系サーバは、
   前記ローカルシステムに接続される前記設備の情報を記録する対応テーブルを備え、
   複数の前記ローカルシステムに前記試験が行われる設備が接続される場合に、前記対応テーブルを参照して、前記試験が行われる設備の情報を前記ログ情報テーブルに反映することを特徴とする
   データ管理システム。
4. １つ以上の設備を管理するローカルシステムによって前記設備から収集された設備データを、前記ローカルシステムを介して収集し、冗長化されたマスタ系サーバ及びスレーブ系サーバに反映するデータ管理方法であって、
   前記マスタ系サーバが備える主データベースに前記ローカルシステムを介して収集した前記設備データを保存し、
   前記設備に試験が行われない場合に、前記スレーブ系サーバが備える補助データベースに前記ローカルシステムを介して収集した前記設備データを保存し、
   所定の周期で、前記主データベースに保存された前記設備データを前記従データベースに反映し、
   前記設備に試験が行われる場合に、試験が行われる前記設備が接続されるローカルシステムを介して収集した設備データを補助データベースに保存し、
   前記補助データベースに保存された前記設備データのうち、前記試験が行われていない設備から収集された設備データを、前記主データベースに反映することを特徴とする
   データ管理方法。
5. 請求項４記載のデータ管理方法において、
   前記マスタ系サーバが備えるログ情報テーブルに、前記ローカルシステムが管理する前記設備の情報と、前記試験が行われる設備の情報と、前記試験が行われる開始時刻と終了時刻を記録し、
   前記補助データベースに保存される前記設備データのうち、前記ログ情報テーブルを参照して、前記試験が行われる設備以外の設備から収集され、前記補助データベースに保存された設備データを、前記補助データベースから前記主データベースに反映することを特徴とする
   データ管理方法。
6. 請求項５記載のデータ管理方法において、
   前記マスタ系サーバが備える対応テーブルに、前記ローカルシステムに接続される前記設備の情報を記録し、
   複数の前記ローカルシステムに前記試験が行われる設備が接続される場合に、前記対応テーブルを参照して、前記試験が行われる設備の情報を前記ログ情報テーブルに反映することを特徴とする
   データ管理方法。

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