JP2010066896A - 遠隔監視システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】監視対象の監視及び診断における保守作業との有効な連携を実現できる遠隔監視システムを提供することにある。
【解決手段】複数の監視対象の監視及び診断を行なう遠隔監視システムにおいて、監視及び診断処理用のソフトウエアの修正などの保守作業を、監視対象側端末３ａ〜３ｄに接続した保守員端末４により行なうシステムである。保守員端末４は、監視対象側端末３ａ〜３ｄ間の通信により取得する各監視対象情報を参照する機能を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に遠隔地に配置されている複数の監視対象の監視及び診断を行なうための遠隔監視診断技術に関する。

近年、プラント機器やエレベータなどの監視・診断対象に対して、遠隔地から監視及び診断処理を行なう遠隔監視（診断）システムが開発されている。このようなシステムは、具体的には、例えば電力系統の遠隔運用や遠隔保守を行なうための電力系統保護制御システムに適用されている（例えば、非特許文献１〜３を参照）。

また、遠隔からのプラントの監視と診断を目的とするプラント監視・診断システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このシステムは、プラント制御プログラムとプラント監視・診断プログラムとを連携して、監視・診断処理及びプラント制御処理を行うことができる。さらに、複数の発電プラントを遠隔から監視・診断・検査・保全するシステムが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。また、移動プログラムをローカル端末へ配信し、監視・診断を行うシステムが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
特許第３６２１９３５号公報 特開２００３−１１４２９４号公報 特開２００８−１７６４０４号公報 「変革を遂げる電力系統監視制御・保護システム」津久井良一、増田文雄、鈴木邦明著、東芝レビュー、Vol.54、No.6、26〜29ページ、1999年 「イントラネット応用電力系統監視制御システム」長谷川義朗、江幡良雄、林秀樹著、東芝レビュー、Vol.54、No.6、30〜33ページ、1999年 「電力系統保護制御システムへのイントラネット技術適用」関口勝彦、竹中章二、白田義博著、東芝レビュー、Vol.54、No.6、34〜37ページ、1999年

先行技術文献には、監視及び診断処理を実行するためのソフトウエアを効率的に更新できるシステムが開示されている。しかしながら、先行技術文献のシステムでは、保守員が現場で行う保守作業との有効的な連携に関する工夫については全く開示されていない。遠隔監視システムでは、監視及び診断処理用のソフトウエアの管理も含めて、保守員による保守作業が重要であり、システムとの有効的な連携が要求される。

そこで、本発明の目的は、監視対象の監視及び診断における保守作業との有効な連携を実現できる遠隔監視システムを提供することにある。

本発明の観点は、特に複数の監視対象の監視及び診断を行なう遠隔監視システムにおいて、監視及び診断処理用のソフトウエアの修正などの保守作業との有効な連携を実現した遠隔監視システムである。

本発明の観点に従った遠隔監視システムは、ネットワークを介して、遠隔地の複数の監視対象を集中管理するための中央センターシステムと、前記ネットワークを介して前記中央センターシステムと情報を交換し、前記各監視対象のそれぞれに対して監視及び診断処理を実行する複数の監視対象側端末と、前記各監視対象側端末のそれぞれと通信手段により接続し、監視対象の保守作業に必要な情報を交換する保守用端末とを有し、前記各監視対象側端末は、相互に監視及び診断結果を示す情報を交換する手段を有し、前記保守用端末は、前記通信手段により接続した監視対象側端末から、当該監視対象側端末の監視及び診断結果を示す情報及び他の監視対象側端末の監視及び診断結果を示す情報を取得する手段と、前記接続した監視対象側端末に対して、監視対象に対する監視及び診断処理を実行するためのソフトウエアを変更するための指示を送信する手段とを含むように構成されている。

本発明によれば、特に複数の監視対象の監視及び診断を行なう遠隔監視システムにおいて、監視及び診断処理用のソフトウエアの修正などの保守作業との有効な連携を実現した遠隔監視システムを提供することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（システムの構成）
図１は、本実施形態に関する遠隔監視システムの構成を説明するためのブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の遠隔監視システムは大別して、中央センターシステム（以下、単に中央センターと表記する場合がある）１と、中央センター１から遠隔地に配置されている複数の監視対象２ａ〜２ｄ（便宜的に４対象とする）と、各監視対象２ａ〜２ｄに対応する複数の監視対象側端末３ａ〜３ｄと、保守員端末４と、ネットワーク５とから構成されている。

監視対象２ａ〜２ｄは、例えばビル内の各エレベータ、または例えばビル単位のエレベータ群を１つの監視対象とする複数の監視対象に相当する。監視対象側端末３ａ〜３ｄは、監視対象２ａ〜２ｄの内部または外部に配置されており、ネットワーク５を介して中央センター１に接続されている。

中央センター１は、監視対象側端末３ａ〜３ｄを介して、遠隔に配置されている監視対象２ａ〜２ｄの監視を行なう。中央センター１は、監視端末情報管理部１０と、監視端末情報データベース（監視端末情報ＤＢ）１１と、センター側情報送受信部１２と、監視・診断結果分析部１３と、監視・診断結果情報データベース（監視・診断結果情報ＤＢ）１４とを有する。監視端末情報管理部１０は、監視対象側端末３ａ〜３ｄからネットワーク５を介した要求に応じて、監視端末情報ＤＢ１１に蓄積している監視対象２ａ〜２ｄに関する情報をアクセスする。監視端末情報管理部１０は、それらの情報をセンター側情報送受信部１２を通じて送信する。

センター側情報送受信部１２は、ネットワーク５を介して監視対象側端末３ａ〜３ｄから、遠隔の監視対象２ａ〜２ｄの状況を監視及び診断した監視・診断結果を示す情報を収集する。監視・診断結果分析部１３は、収集された監視・診断結果を分析し、保守業務に活用するために監視・診断結果情報ＤＢ１４に保存する。

ここで、本実施形態では、監視対象側端末３ａ〜３ｄはそれぞれ、同一構成であるとする。また、監視対象２ａ〜２ｄもそれぞれ、同一構成であるとする。本実施形態では、便宜的に、監視対象側端末３ａ及び監視対象２ａをそれぞれ代表装置として、システムの構成を説明する。

監視対象側端末３ａは、監視対象情報収集部３１と、監視部３２と、監視対象情報データベース（監視対象情報ＤＢ）３３と、診断部３４と、監視・診断結果送信部３５と、他端末通信部３６と、自他端末状況データ送信部３７と、自端末状況データ送信部３８と、修正案作成部３９と、修正案送信部４０と、保守員指示データ受信部４１と、プログラム修正部４２とを有する。

さらに、保守員端末４は、自他端末状況データ受信部５０と、自他端末状況表示部５１と、修正案受信部５２と、修正案表示部５３と、保守員指示入力部５４と、保守員指示データ送信部５５とを有する。

（システムの作用）
以下、図１と共に、図２及び図３を参照して、本実施形態のシステムの作用を説明する。

まず、システムの基本的動作としては、図１に示すように、中央センター１では、センター側情報送受信部１２は、ネットワーク５を介して監視対象側端末３ａから、監視対象２ａの状況を監視及び診断した監視・診断結果１２０を示す情報を収集する。監視・診断結果分析部１３は、収集された監視・診断結果１２０を分析し、保守業務に活用するために監視・診断結果情報ＤＢ１４に保存する。

監視対象側端末３ａでは、監視対象情報収集部３１は監視対象２ａの状況情報を収集し、監視部３２に出力する。具体的には、監視対象情報収集部３１は、監視対象２ａに設置されているセンサの計測値をインターフェースを通して取り込むなどの処理を行なう。監視部３２は、監視対象情報収集部３１で収集された監視対象情報を利用可能なデジタルデータに変換し、監視対象情報ＤＢ３３に蓄積することにより監視処理に利用する。

ここで、監視部３２は、監視対象情報に含まれる計測値を利用可能なデジタルデータに変換する際に、サンプリング及びフィルタリングの各種処理を実行する。サンプリングは、定周期データを取得する処理である。また、フィルタリングはデータの平滑化、外乱除去等を行う処理である。本実施形態では、保守員端末４から、監視部３２でのサンプリング及びフィルタリングの各種処理を実行するためのプログラム（エージェント）、または閾値などのパラメータを変更することが可能である。

さらに、監視対象側端末３ａでは、診断部３４は、監視部３２から収集された監視対象情報を受け取り、これらの情報に基づいて監視対象２ａの診断処理を実行する。具体的には、診断部３４は、監視対象２ａのセンサ計測結果と閾値とを比較し、故障などの発生を判断する診断処理を実行する。本実施形態では、監視部３２と同様に、診断部３４での診断処理を実行するためのプログラム（エージェント）、または閾値などのパラメータを変更することが可能である。監視・診断結果送信部３５は、監視部３２及び診断部３４から得られた監視・診断結果１２０を、ネットワーク５を介して中央センター１に送信する。

中央センター１では、監視端末情報管理部１０は、監視対象側端末３ａからネットワーク５を介した要求に応じて、監視端末情報ＤＢ１１に蓄積している他端末が収集した監視対象情報をアクセスし、センター側情報送受信部１２を通じて送信する。

次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態の保守員端末４を用いたプログラム（エージェント）またはパラメータ（閾値を含む）の修正処理について説明する。なお、プログラム（エージェント）及びパラメータ（閾値を含む）を総称してソフトウエアと表記する場合がある。

本実施形態では、保守員端末４は携帯型端末である。保守員は、保守員端末４は携帯して、遠隔の監視対象側端末３ａの設置位置まで移動して保守作業を行なう場合を想定する。

まず保守員は、保守員端末４を監視対象側端末３ａに接続して、通信可能な状況に設定する（ステップＳ１）。ここで、保守員端末４と監視対象側端末３ａとの接続方法は、有線通信方式、または無線ＬＡＮや光通信等の無線通信方式のいずれの方法でもよい。

保守員端末４と監視対象側端末３ａとが接続すると、保守員端末４の自他端末状況データ受信部５０は、監視対象側端末３ａの自他端末状況データ送信部３７を介して、監視対象情報ＤＢ３３から監視対象２ａの監視対象情報（状況情報）を受信する。自他端末状況表示部５１は、受信された監視対象情報を画面５３０上に表示する（ステップＳ２）。保守員は、保守員端末４の画面５３０上に表示された監視対象情報により、監視対象２ａの監視状況を目視で確認することができる。

図３は、保守員端末４の画面５３０上に表示される一例を示す図である。画面５３０上の一番上部のボタン５３１により開くプルダウンメニューから、監視対象２ａの監視対象情報から計測値の項目を選択できる。この選択した計測値の時系列データは、上部の自監視対象のグラフとして表示される。自他端末状況データ受信部５０は、監視対象側端末３ａの自他端末状況データ送信部３７を介して、監視対象情報ＤＢ３３から選択した項目の監視対象情報を受信する。

次に、保守員端末４の自他端末状況データ受信部５０は、監視対象側端末３ａの自他端末状況データ送信部３７を介して、自監視対象である監視対象２ａ以外の他の監視対象の監視対象情報を入手する。自他端末状況表示部５１は、入手された他の監視対象情報を画面５３０上に表示する（ステップＳ３）。保守員は、保守員端末４の画面５３０上に表示された自監視対象及び他の監視対象の各監視対象情報を比較参照することができる。

具体的には、他の監視対象の監視結果（監視対象情報）を選択する場合、図３に示す画面５３０上の中断左のボタン５３２で開くプルダウンメニューで選択する。監視対象側端末３ａでは、保守員端末４からプルダウンメニューで他の監視対象が選択されると、他端末通信部３６は、ネットワーク５に対して、該当する他の監視対象側端末に情報の送信要求１００を送信する。他端末通信部３６は、当該要求１００に応じて応答した他の監視対象側端末から送信された他の監視対象情報１５０を入手する。自他端末状況データ送信部３７は、入手された他の監視対象情報１５０を、保守員端末４の自他端末状況データ受信部５０に送信する。このようなプロセスにより、自他端末状況表示部５１は、図３に示すように、入手された他の監視対象情報（ここでは、２つの他の監視対象の状況情報）を画面５３０上に表示する。

ここで、監視対象側端末３ａは、他の監視対象側端末と通信を行なう場合に、通信相手の端末に関する情報が不足している場合には、中央センター１と通信する。即ち、監視対象側端末３ａは、中央センター１の監視端末情報管理部１０を介して、監視端末情報ＤＢ１１から他の監視対象側端末が収集した監視対象情報を入手する。また、監視対象側端末３ａは、他の監視対象側端末から、自監視対象情報の送信要求１３０を受信した場合には、自端末状況データ送信部３８から要求１３０に応じた自監視対象情報１４０を送信する。この自監視対象情報１４０は、監視対象情報ＤＢ３３に蓄積されている情報である。

なお、複数の監視対象側端末間の通信は、各監視対象側端末３ａ〜３ｄの機能を実現するソフトウエアをエージェントシステムにより構築し、プログラムに相当するエージェント間の通信機能を利用することにより実現可能である。エージェント又はエージェントシステムは、周知の技術である。具体的には、エージェントは、自律的に移動や動作する機能、他のエージェントと連携を取る機能、環境変化に対する順応機能、及び自発的な作業実行機能等の特徴を有する。監視対象側端末間の通信に関しては、エージェント間通信用言語（プロトコル）によるエージェント間通信機能を利用する。

次に、保守員端末４による監視対象側端末３ａの機能を実現するソフトウエアの修正（変更）処理に関する手順を説明する（図２のステップＳ４〜Ｓ７を参照）。

まず、保守員端末４からの修正案要求に応じて、監視対象側端末３ａの修正案作成部３９は、保守員端末４の画面５３０上に表示されている自監視対象の計測値に基づいて、監視プログラム（エージェント）、診断プログラム（エージェント）、またはこれらに関連するパラメータ（閾値を含む）を含むソフトウエアの修正案を作成する。修正案送信部４０は、修正案作成部３９で作成されたソフトウエアの修正案を、保守員端末４の修正案受信部５２に送信する。保守員端末４では、修正案表示部５３は、修正案受信部５２で受信された修正案を、画面５３０上に表示する（ステップＳ４）。具体的には、図３の下側に示す画面表示例のように、複数の修正案（修正方法候補）を確認可能に表示する。

ここで、修正案作成部３９は、予め各計測値に対応じた修正案を用意し、選択された計測値に応じてこれらの修正案の中から該当する修正案を抽出する。例えば、計測値に関しては、利用しているフィルタリング方式に応じて、以下のような修正案が考えられる。

修正案１として、フィルタリングを移動平均とする。この場合、設定パラメータは平均演算に利用するデータ個数等である。修正案２として、フィルタリングを適応フィルタとする。この場合、設定パラメータは適応フィルタ演算パラメータ等である。修正案３として、フィルタリング方法において上下限値を変更する。この場合、設定パラメータは上下限値となる。

保守員は、保守員端末４の画面５３０上で表示された自監視対象の計測値グラフと、参照する他の監視対象の計測値グラフを確認し、自監視対象の端末において修正が必要であるか否かを判断する（ステップＳ５）。修正が必要であると判断された場合、保守員端末４の画面５３０上で表示された複数の修正案（修正方法候補）から、最も適していると判断した修正案を選択し、必要な場合は数値の修正値も入力後に、修正（変更）の実行を行なう（ステップＳ６）。具体的には、画面５３０上の修正決定ボタン５３３が操作されると、保守員端末４の保守員指示入力部５４は、修正実行の指示（コマンド）を入力する。保守員指示データ送信部５５は、当該指示（コマンド）を監視対象側端末３ａの保守員指示データ受信部４１に送信する。

監視対象側端末３ａでは、保守員指示データ受信部４１は受信した修正実行の指示を、プログラム修正部４２に伝達する。プログラム修正部４２は、プログラム（エージェント）またはパラメータ（閾値を含む）を含むソフトウエアの修正処理を実行する。

具体的には、プログラム修正部４２は、例えば計測値のフィルタリングの場合、予め複数種のフィルタ（ソフトウエア）を準備しておき、修正指示によりフィルタの種類やフィルタのパラメータ（閾値を含む）を修正する。なお、プログラム修正部４２は、修正案作成部３９から修正案に関する情報を得ることが可能である。

プログラム修正部４２は、ソフトウエアを修正すると、修正実施状況情報１１０をネットワーク５を介して中央センター１に送信する（ステップＳ７）。中央センター１では、監視端末情報管理部１０は、センター側情報送受信部１２で受信した修正実施状況情報１１０を監視端末情報ＤＢ１１に蓄積する。

以上のようにして本実施形態のシステムであれば、保守員は、保守員端末４を使用して、保守対象の監視対象側端末３ａだけでなく、他の監視対象側端末の状況を考慮して、監視対象側端末３ａの機能を実現しているソフトウエアの修正を行うことが可能となる。さらに、本実施形態のシステムであれば、各監視対象側端末間で通信を実行することにより、保守員端末４に他の監視対象の監視状況を表示させることが可能であるため、中央センター１に対する負荷を最小限にし、保守員の保守作業を支援することが可能である。また、保守員端末４に他の監視対象の監視状況を表示する共に、ソフトウエアの修正案を表示できるため、保守員端末４上でのソフトウエア修正の意思決定を迅速に行なうことができる。これにより、結果として各監視対象側端末の保守業務の効率向上を図ることが可能となる。

また、複数の監視対象側端末間での通信を実行させて、例えば同種の監視対象の仕様に基づいた監視情報を取得できるため、ソフトウエアの修正以外に、各種の保守作業の参考情報として利用することができる。

なお、本実施形態において、各監視対象側端末３ａ〜３ｄはエージェントシステムにより構成される場合について説明したが、当然ながら、エージェントシステム以外のコンピュータシステムにより構成される場合にも適用することができる。

また、各監視対象側端末は、例えば専用回線（ＩＰ−ＶＰＮ）により接続されている。各監視対象側端末は、中央センター１からエージェント（移動プログラム）が送られて、これらのエージェント間通信により、中央センター１を経由せずに、例えば時間単位の監視情報の交換を実行するように構成してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に関する遠隔監視システムの構成を説明するためのブロック図。 本実施形態に関する監視対象側端末のソフトウエアを修正する処理を説明するためのフローチャート。 本実施形態に関する保守員端末の表示画面の一例を示す図。

符号の説明

１…中央センターシステム（中央センター）、２ａ〜２ｄ…監視対象、
３ａ〜３ｄ…監視対象側端末、４…保守員端末、５…ネットワーク、
１０…監視端末情報管理部、１１…監視端末情報データベース（監視端末情報ＤＢ）、
１２…センター側情報送受信部、１３…監視・診断結果分析部、
１４…監視・診断結果情報データベース（監視・診断結果情報ＤＢ）、
３１…監視対象情報収集部、３２…監視部、
３３…監視対象情報データベース（監視対象情報ＤＢ）、３４…診断部、
３５…監視・診断結果送信部、３６…他端末通信部、
３７…自他端末状況データ送信部、３８…自端末状況データ送信部、
３９…修正案作成部、４０…修正案送信部、４１…保守員指示データ受信部、
４２…プログラム修正部、５０…自他端末状況データ受信部、
５１…自他端末状況表示部、５２…修正案受信部、５３…修正案表示部、
５４…保守員指示入力部、５５…保守員指示データ送信部。

Claims (10)

1. ネットワークを介して、遠隔地の複数の監視対象を集中管理するための中央センターシステムと、
   前記ネットワークを介して前記中央センターシステムと情報を交換し、前記各監視対象のそれぞれに対して監視及び診断処理を実行する複数の監視対象側端末と、
   前記各監視対象側端末のそれぞれと通信手段により接続し、監視対象の保守作業に必要な情報を交換する保守用端末とを有し、
   前記各監視対象側端末は、相互に監視及び診断結果を示す情報を交換する手段を有し、
   前記保守用端末は、
   前記通信手段により接続した監視対象側端末から、当該監視対象側端末の監視及び診断結果を示す情報及び他の監視対象側端末の監視及び診断結果を示す情報を取得する手段と、
   前記接続した監視対象側端末に対して、監視対象に対する監視及び診断処理を実行するためのソフトウエアを変更するための指示を送信する手段と
   を含むように構成されていることを特徴とする遠隔監視システム。
2. 前記各監視対象側端末は、
   前記ソフトウエアとして、前記中央センターシステムから送信された監視及び診断処理用の移動プログラム及びデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視システム。
3. 前記各監視対象側端末は、
   前記保守用端末からの指示に応じて、前記ソフトウエアを修正する手段を含むことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の遠隔監視システム。
4. 前記保守用端末は、
   前記通信手段により接続した監視対象側端末から取得した情報に基づいて、当該監視対象側端末の監視対象と同一型式の他の監視対象の監視及び診断結果を示す各情報を相互参照するための表示手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視システム。
5. 前記各監視対象側端末は、
   前記保守用端末からの指示に応じて前記ソフトウエアを修正する手段として、修正前の修正案を作成して前記保守用端末に送信する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の遠隔監視システム。
6. 前記保守用端末は、
   監視対象側端末から送信された修正案を受信する手段と、
   受信した修正案の中から選択した修正案で、前記ソフトウエアの修正を監視対象側端末に指示する手段とを含むことを特徴とする請求項３または請求項５のいずれか１項に記載の遠隔監視システム。
7. 前記中央センターシステムは、前記ソフトウエアに含まれる監視及び診断処理用の移動プログラムを前記各監視対象側端末に送信する機能と、
   前記各監視対象側端末は、前記中央センターシステムから受信した移動プログラムに基づいて、前記監視及び診断処理を実行する機能と、
   前記各監視対象側端末は、前記各移動プログラムの通信機能により相互に監視及び診断結果を示す情報を交換する機能と
   を実現するエージェントシステムを使用する構成であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の遠隔監視システム。
8. ネットワークを介して、遠隔地の複数の監視対象を集中管理するための中央センターシステムと、前記各監視対象のそれぞれに対して監視及び診断処理を実行する複数の監視対象側端末と、前記各監視対象側端末のそれぞれと通信手段により接続し、監視対象の保守作業に必要な情報を交換する保守用端末とを有する遠隔監視システムに適用する運用方法であって、
   前記各監視対象側端末は、相互に監視及び診断結果を示す情報を交換する処理を実行し、
   前記保守用端末は、接続した監視対象側端末から、当該監視対象側端末の監視及び診断結果を示す情報及び他の監視対象側端末の監視及び診断結果を示す情報を取得する処理、及び前記接続した監視対象側端末に対して、監視対象に対する監視及び診断処理を実行するためのソフトウエアを変更するための指示を送信する処理を実行するように構成されている運用方法。
9. 前記各監視対象側端末は、ネットワークを介して前記中央センターシステムから送信された移動プログラム及びデータをソフトウエアとして保持し、当該ソフトウエアの起動により前記監視及び診断処理を実行するように構成されことを特徴とする請求項８に記載の運用方法。
10. エージェントシステムを使用し、
    前記中央センターシステムは、監視及び診断処理用の移動プログラムを前記各監視対象側端末に送信する処理と、
    前記各監視対象側端末は、前記中央センターシステムから受信した移動プログラムに基づいて前記監視及び診断処理を実行する処理と、
    前記各監視対象側端末間で、前記各移動プログラムの通信機能により相互に監視及び診断結果を示す情報を交換する処理と
    を実行するように構成されことを特徴とする請求項８に記載の運用方法。

Images