JP2010211378A

JP2010211378A - システム表示装置

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Publication number: JP2010211378A
Application number: JP2009054967A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sakuraba; 祐一櫻庭
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-09
Also published as: JP5077833B2

Abstract

【課題】各種システムのマクロな情報とミクロな情報の両方を同時に見ることができるシステム表示装置を実現すること。
【解決手段】複数のノードが接続されたネットワークをツリー構造で共通の画面に表示するように構成されたシステム表示装置において、非線形ズーム処理手段により、ネットワークのマクロな情報とミクロな情報を同時に表示することを特徴とするもの。
【選択図】図５

Description

本発明は、システム表示装置に関し、詳しくは、ネットワーク管理システムやプラント制御システムなどの各種システムの状況を表示するシステム表示装置の改善に関する。

図６は、ユーザがネットワークの状況を把握するために用いられている従来のシステム表示装置の表示画面例図である。

図６において、ネットワーク管理マネージャＮＷＭは、ルータなどのネットワークを構成する各ノードＮＷＮから情報を収集する。ネットワーク管理クライアントＮＷＣは、ネットワーク管理マネージャＮＷＭが収集した情報を表示する。ネットワーク管理者は、ネットワーク管理マネージャＮＷＭの表示画面を見ながらネットワークの管理を行う。

ところで、ネットワーク管理マネージャＮＷＭで管理対象とするネットワークを構成するノードＮＷＮの一覧を表示するのにあたっては、各ノードＮＷＮに関する情報を文字による一覧表として表示する表形式や、関係するアイコン相互間をラインで接続して表示するマップ形式を用いることが多い。

表形式は、ネットワークを構成する各ノードＮＷＮの個々の状況を文字で表示できることから、状況を把握しやすいという利点を持つものの、ノードＮＷＮ相互間の関係を視覚的に表現することが難しいことから直観性に乏しく、障害の発生したノードＮＷＮを直ちに発見することは困難である。

これに対し、マップ形式は、たとえば図７に示すようにネットワークを構成する各ノードＮＷＮをアイコンなどで表示し、表示色や点滅などを用いて現在の状況を視覚的に表示できる。ネットワークの詳しい状況を表示するためには、ダイアログなど別の手段が必要となるが、直観性は高く、たとえば障害の発生したノードＮＷＮを容易に発見できる。

ところが、マップ形式においても、管理対象とするネットワークの規模が大きい場合には、そのネットワークを構成する全ノードＮＷＮを共通の１つの画面で表示することは難しい。そこで、多くのネットワーク管理システムでは、ネットワークを構成する各ノードＮＷＮをツリー上に配列し、ツリーをたどることで全ノードＮＷＮを監視できるようにすることが行われている。

このように各表示形式にはそれぞれの特徴があり、システム構成状況はどちらの形式でも表示できる場合が多いが、特にマップ形式の場合、ネットワーク上に存在するノードＮＷＮの接続関係はグラフ構造になっていてツリー構造として扱うことも容易であることから、ツリー構造を取り入れて監視を行うシステム表示装置が多く用いられている。

ツリー構造を取り入れて監視を行うのにあたり、たとえばルータにＰＣが接続されている場合、親ノードをルータ、子ノードをＰＣと考えることができる。つまり、ツリーの順位が高いほど基幹ネットワークに近いことを示し、ツリーの終端ノードはネットワークの末端に設けられたノードであることを示している。

ツリー構造を取り入れたシステム表示装置において、ツリーの上位部分の表示は、基幹のネットワークの状況を表すことになり、ネットワークのマクロな状況を監視できる。逆にツリーの末端を展開して表示した場合、ネットワークのミクロな状況を表示することになる。

特許文献１には、非線形ズームを用いたブラウザシステムの構成が記載されている。

特開２００３−３３０８５６号公報

しかし、ネットワークのマクロな状況を表示している場合には同時にミクロの状況を監視することはできず、逆にネットワークのミクロな状況を表示している場合には同時に表示していない他のノードの状況や上位ノードの状況などを知ることはできない。つまり、従来のシステム表示装置の表示画面では、ネットワークのマクロな情報とミクロな情報の両方を同時に見ることは不可能である。

本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、各種システムのマクロな情報とミクロな情報の両方を同時に見ることができるシステム表示装置を実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
複数のノードが接続されたネットワークをツリー構造で共通の画面に表示するように構成されたシステム表示装置において、
非線形ズーム処理手段により、ネットワークのマクロな情報とミクロな情報を同時に表示することを特徴とするものである。

請求項２は、請求項１記載のシステム表示装置において、
前記非線形ズーム処理手段は、
各ノードの座標データと形状データと接続データを収集するデータ収集部と、
このデータ収集部が収集した各ノードのデータに基づき、拡大表示するノードの拡大率と、拡大ノードの表示と重ならないように他のノードを移動させる移動先と、これら移動ノードの縮小率を演算する演算部、
を含むことを特徴とする。

請求項３は、請求項１または請求項２記載のシステム表示装置において、
前記システムは、ネットワーク管理システムであることを特徴とする。

請求項４は、請求項１または請求項２記載のシステム表示装置において、
前記システムは、フィールド機器がフィールドバスを介して接続されたプラント制御システムであることを特徴とする。

このように構成することにより、各種システムのマクロな情報とミクロな情報の両方を同時に見ることができる。

本発明の表示画面例図である。本発明の他の表示画面例図である。本発明の他の表示画面例図である。本発明の他の表示画面例図である。本発明で用いる非線形ズーム処理手段の一実施例を示すブロック図である。従来のシステム表示装置の表示画面例図である。従来のシステム表示装置の他の表示画面例図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、以下の説明では、ノードを各種システムの構成要素の意味で用いる。すなわち、各種フィールド機器がフィールドバスを介して接続されたプラント制御システムの場合には、ノードはフィールド機器に対応し、ネットワークはフィールドバスに対応する。

本発明に基づくシステム表示装置も、従来のシステム表示装置と同様、ネットワーク管理マネージャＮＷＭとネットワーク管理クライアントＮＷＣとで構成され、ネットワークＮＷを構成する各ノードＮＷＮの情報を収集して表示操作を行う。すなわち、ネットワーク管理マネージャＮＷＭとしてはＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)やＳＮＭＰ(Simple Network Management Protocol)などを使用し、各ノードＮＷＮの情報を収集する。ネットワーク管理クライアントＮＷＣは、マネージャが収集した情報をマップ形式で表示する。

本発明のシステム表示装置により表示されるトップレベルのマップは、それぞれのネットワークＮＷをアイコンで表している。そして、展開したいネットワークＮＷのアイコンをクリックすると、アイコンで示していたネットワークＮＷの表示領域が拡張される。つまり、展開したいネットワークＮＷがズーミングにより拡大表示される。

ところで、選択したネットワークＮＷをズーミング表示した場合、すでに表示されている選択していないその他のネットワークＮＷやノードＮＷＮなどをそのままの状態で表示していると、ズーミング表示されるネットワークＮＷの表示領域と重なってしまい、見づらくなってしまう。

そこで、ネットワークＮＷやノードＮＷＮの接続状況をなるべく保持しながらこれら選択していないその他のネットワークＮＷやノードＮＷＮなどを重ならない位置に移動させる。さらに、移動しても表示領域が重なってしまう場合には、これらの表示領域を部分的に縮小する。

すなわち、本発明では、非線形ズーミング処理手段を用いて、選択したネットワークＮＷのズーミング表示を行うと同時に、選択していないその他のネットワークＮＷやノードＮＷＮの一部については必要に応じて縮小表示も行う。

このような非線形ズーミング処理手段を用いることにより、選択したネットワークＮＷのズーミング表示を行うと同時に、選択していないその他のネットワークＮＷやノードＮＷＮの一部については必要に応じて縮小表示も行えるので、複数のノードＮＷＮが接続されたネットワークＮＷをツリー構造で共通の画面に表示するのにあたり、選択していないその他のネットワークＮＷやノードＮＷＮの一部を移動や縮小する場合でもそれらのネットワークＮＷやノードＮＷＮの相対位置関係をできるかぎり維持することができる。

本発明の非線形ズーミング処理においては、表示しているノードＮＷＮ間には互いに遠ざける力(反発力)があると考える。この反発力は、ノードＮＷＮ間の距離が近ければ近いほど大きくなるものであり、たとえば正規分布の確率密度関数などを利用してモデル化することができる。

また、各ノードＮＷＮは、移動量に応じて、元の場所に戻る力が発生すると考える。この場合も、移動量が大きければ大きいほど元に戻る力が大きくなるものとする。

展開したネットワークＮＷは、ノードＮＷＮの形状が拡大されたと考え、ノードＮＷＮと同様に反発力や戻る力があると考える。ノードＮＷＮの形状の大きさに応じて、元に戻る力は大きくなる。つまり、移動しにくくなる。

本発明の具体的な処理ステップについて説明する。
１）アイコンで表示されている初期状態のマップを図１に示す。
２）図１に示す初期状態のマップ画面上から、たとえばネットワークＮＷ１のアイコンを選択し、ズーミングにより拡大表示する。このとき、選択されたネットワークＮＷ１に含まれるノードＮＷＮの数などを考慮して、図２に示すように選択されたネットワークＮＷ１をズーミングにより拡大表示する領域の大きさを決定する。

３）選択され拡大ズーミング表示されたネットワークＮＷ１の領域と、すでに表示されている選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などとの間の反発力を求める。このとき、選択拡大ズーミング表示されたネットワークＮＷ１の領域とその他のネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などとの距離は、拡大ズーミング表示されたネットワークＮＷ１の領域の縁からネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などの縁までの距離とする。ただし、領域が重なり合っている場合は、距離を０として考える。

４）すでに表示されている選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などが元に戻る力を求める。
５）すでに表示されている選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などのそれぞれについて、３）で求めた反発力および４）で求めた元に戻る力を加える。図３に示すそれぞれの矢印の方向は合成した力の方向を表し、矢印の大きさは力の大きさを表している。
６）図３の矢印で示した合成力の方向および大きさにしたがって、選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などをそれぞれ移動させる。
７）３）から６）を繰り返し行い、図４に示すようにすべての選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３にかかる力の絶対値が所定のしきい値より小さくなるようにする。

これら一連の処理を実行した結果、互いの表示領域が重なるようであれば、選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などを縮小し、重ならないようにする。なお、縮小にあたっては、事前に決めた最小の大きさ以下には縮小しないものとする。

以上の手順を繰り返すことにより、注目するノードを拡大表示するとともに、その他のノードは相対位置をなるべく維持したままで移動、縮小することができる。

図５は、図１から図４に示したような一連の処理ステップを実行するように構成された本発明で用いる非線形ズーム処理手段の一実施例を示すブロック図である。

図５において、全ノード座標データ格納部１には、図１から図４に示したネットワーク管理マネージャＮＷＭ、ネットワーク管理クライアントＮＷＣ、ネットワークＮＷ１、ＮＷ２、ノードＮＷＮ１〜６を含む全ノードの座標データが格納されている。全ノード形状データ格納部２にはこれら全ノードの形状データが格納され、全ノード接続データ格納部３にはこれら全ノードの接続データが格納されている。

操作入力部４は、マウスやキーボードやタッチパネルなどのマン・マシーンインターフェイスであり、ノードの選択指定や、数値入力などを行う。

選択ノード拡大率演算部５は、各格納部１〜３に格納されている全ノードの座標・形状・接続データを参照しながら、操作入力部４で選択指定されたノードについて表示すべき拡大率を演算する。

移動ノード移動合成力演算部６は、各格納部１〜３に格納されている全ノードの座標・形状・接続データと選択ノード拡大率演算部５で演算された選択ノードの拡大率を参照しながら、選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などが重ならないように表示するための距離とそれぞれの形状の大きさに基づく反発力および戻る力よりなる移動合成力を演算する。

移動ノード縮小率演算部７は、各格納部１〜３に格納されている全ノードの座標・形状・接続データと選択ノード拡大率演算部５で演算された選択ノードの拡大率と移動ノード移動合成力演算部６で演算された全ノードの移動合成力を参照しながら、選択していないネットワークＮＷ２やノードＮＷＮ１〜３などが重ならないように表示するための縮小率を演算する。

表示処理部８は、これら各演算部５〜７の演算結果に基づき、全ノードを図４に示すように表示部９の共通画面に表示するための表示データを生成する。

表示部９は、表示処理部８で生成された全ノードを含む表示データに基づき、図４に示すようなマップを表示する。

図４のようなマップ表示画面によれば、ネットワークのマクロな情報とミクロな情報が同時に表示されるので、監視対象となっている広大なネットワークのマクロな状況と、障害が発生しているかもしれないネットワークの一部を拡大したミクロな状況を同時に目視確認でき、監視対象となっている広大なネットワークの状況を直観的かつ的確に把握して障害が発生している場合には迅速に適切な対策処置を講じることができる。

なお、上記実施例では、ネットワーク管理システムにおけるシステム構成状況を表示する例について説明したが、たとえばプラントや工場などにおいてフィールドバスで接続された制御機器やセンサなど各種フィールド機器の保守・運用管理に使用するプラント制御システムのシステム構成状況の表示にも適用できるものである。

以上説明したように、本発明によれば、各種システムのマクロな情報とミクロな情報の両方を同時に見ることができるシステム表示装置を実現することができ、各種システムのの状況を効率よく監視できる。

ＮＷＭネットワーク管理マネージャ
ＮＷＣネットワーク管理クライアント
ＮＷＮノード
ＮＷネットワーク
１全ノード座標データ格納部
２全ノード形状データ格納部
３全ノード接続データ格納部
４操作入力部
５選択ノード拡大率演算部
６移動ノード移動合成力演算部
７移動ノード縮小率演算部
８表示処理部
９表示部

Claims

複数のノードが接続されたネットワークをツリー構造で共通の画面に表示するように構成されたシステム表示装置において、
非線形ズーム処理手段により、ネットワークのマクロな情報とミクロな情報を同時に表示することを特徴とするシステム表示装置。
前記非線形ズーム処理手段は、
各ノードの座標データと形状データと接続データを収集するデータ収集部と、
このデータ収集部が収集した各ノードのデータに基づき、拡大表示するノードの拡大率と、拡大ノードの表示と重ならないように他のノードを移動させる移動先と、これら移動ノードの縮小率を演算する演算部、
を含むことを特徴とする請求項１記載のシステム表示装置。
前記システムは、ネットワーク管理システムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム表示装置。
前記システムは、フィールド機器がフィールドバスを介して接続されたプラント制御システムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム表示装置。