JP2011179706A - データ収集装置、空気調和装置、データ収集システム、データ収集方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和装置の動作のみならず、制御用の通信ネットワークの通信に関するサービス作業に有用なデータを、より確実かつ効率的に収集する。
【解決手段】電文収集手段１１は、伝送路４を伝送される通信パケットに係る電文を収集して、電文解析ルール１１１に従って収集された電文を解析し、電文情報２０を生成する。波形収集手段１２は、伝送路４を伝送される通信パケットに係る信号波形を収集して、波形解析ルール１２１に従って収集された信号波形を解析し、波形情報３０を生成する。条件判定手段１５は、電文情報２０及び波形情報３０の少なくとも一方が、データ注視条件１５１を満たしているか否かを判定する。同期手段１６は、同期条件１６１に基づいて、電文情報２０と波形情報３０との対応付けを行う。通信手段１７は、条件に該当した電文情報２０及び波形情報３０を外部に送信する。
【選択図】図２

Description

この発明は、空気調和装置の異常原因解析や動作確認等のサービス作業に好適なデータを収集するデータ収集装置、空気調和装置、データ収集システム、データ収集方法及びプログラムに関する。

空気調和装置の異常原因解析や動作確認等のサービス作業には、空気調和装置の運転データを収集するデータ収集装置が不可欠である。データ収集装置によりデータを収集しておけば、故障などの異常が発生したときに収集されたデータを解析して、異常の原因を解明して修理などの対策を講ずることができる。

このようなデータ収集装置の一例として、携帯式の試運転データの収集システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この収集システムでは、空気調和装置の試運転の際に、空気調和装置の内部でやり取りされる試運転データを収集し、収集された試運転データを解析する。これにより、空気調和装置の不具合の有無を確認することができる。

また、空気調和装置の運転データに時間情報を付して揮発性メモリに設定時間分記録しておき、空気調和装置の動作異常を表す異常信号を検知したとき、揮発性メモリに記録された運転データを転送して不揮発メモリに記憶させるデータ収集装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。これにより、収集されたデータを記憶するメモリの容量を低減することができるうえ、動作異常の原因の解明に必要な運転データを確実に収集することができる。

特開２００２−０６１９２９号公報 特開２００８−１４４９７３号公報

上記特許文献1に記載の収集システムは、試運転時に使用されることを想定したものである。動作異常の原因等を解明するためには異常が発生するまでの過程に対応する試運転データが必要となるため、この収集システムは、異常の有無にかかわらず、試運転データを連続して収集する。異常の原因を解明する等のサービス作業を行うにあたり、作業者は、この収集システムを用いて、収集された試運転データの中から、解析すべき試運転データを検索し、検索された試運転データを解析する。

この収集システムでは、膨大な容量の試運転データが収集されるようになる。しかしながら、故障などの異常は滅多に発生するものではなく（例えば数年に１回）、異常の解析に必要な試運転データは収集されたデータの中のごく一部である。このため、膨大な容量の試運転データの中から解析すべき試運転データを迅速に検索するのは極めて困難になる。すなわち、この収集システムでは、データの検索の効率化については考慮されていない。

一方、特許文献２に記載のデータ収集装置では、空気調和装置から出力される動作異常を表す異常信号に基づいて、データを収集するタイミングを決定しているため、動作異常が発生したときに異常信号を発信する機能を、空気調和装置が有していることが前提となる。また、動作異常があっても空気調和装置が異常を検出できなければ、空気調和装置から異常信号が出力されなくなるので、解析に必要なデータを収集するのが困難になる。

また、特許文献２に記載のデータ収集装置は、電源電圧の異常を解析することは可能である。しかしながら、このデータ収集装置では、空気調和装置内に構築された制御用の通信ネットワークの通信異常の原因を解析することは、想定されていない。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、空気調和装置の動作のみならず、空気調和装置内に構築された制御用の通信ネットワークの通信に関するサービス作業に有用なデータを、より確実かつ効率的に収集することができるデータ収集装置、空気調和装置、データ収集システム、データ収集方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明に係るデータ収集装置において、電文収集手段は、空気調和装置を構成する複数の機器各々を接続する伝送路を伝送される通信パケットに係る電文を収集して、所定の電文解析ルールに従って収集された電文を解析することにより、電文と電文の解析結果とを含む電文情報を生成する。波形収集手段は、通信パケットに係る信号波形を収集して、所定の波形解析ルールに従って収集された信号波形を解析することにより、信号波形とその信号波形の解析結果とを含む波形情報を生成する。記憶手段は、電文情報及び波形情報を記憶する。入力手段は、注視すべき通信パケットの条件であるデータ注視条件を入力する。条件判定手段は、電文情報及び波形情報の少なくとも一方が、データ注視条件を満たしているか否かを判定する。同期手段は、所定の同期条件に基づいて、電文情報と波形情報との対応付けを行う。出力手段は、データ注視条件を満たし、対応付けされた電文情報及び波形情報を出力する。

この発明によれば、電文収集手段及び波形収集手段は、空気調和装置を構成する複数の機器各々を接続する伝送路を伝送される通信パケットに係る電文及び信号波形を収集し、電文解析ルール及び波形解析ルールに従って解析し、電文、信号波形及びそれらの解析の結果を含む電文情報及び波形情報を生成する。条件判定手段は、生成された電文情報及び波形情報が、注視すべき通信パケットの条件であるデータ注視条件を満たしていれば、その電文情報及び波形情報を外部に出力する。これにより、空気調和装置の動作のみならず、空気調和装置内に構築された制御用の通信ネットワークの通信に関するサービス作業に好適なデータを、より確実かつ効率的に収集することができる。

この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係るデータ収集装置の構成を示すブロック図である。 図３（Ａ）は、電文情報のデータ構造を示す図であり、図３（Ｂ）は、波形情報のデータ構造を示す図である。 波形解析結果の一例を示すテーブルである。 図２のデータ収集装置における条件設定処理の詳細を示すフローチャートである。 図２のデータ収集装置における電文収集処理の詳細を示すフローチャートである。 図２のデータ収集装置における波形収集処理の詳細を示すフローチャートである。 図２のデータ収集装置における電文・波形判定処理の詳細を示すフローチャートである。 図２のデータ収集装置におけるデータ観測処理の詳細を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係るデータ収集装置の構成を示すブロック図である。 図１０のデータ収集装置における電文・波形判定処理の詳細を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。この実施の形態１に係る空気調和装置は、例えば、ビル等の居室の空調を制御するために設置されている。

図１には、この実施の形態に係る空気調和装置１００の全体構成が示されている。図１に示すように、空気調和装置１００は、室外機１と、３台の室内機２と、２台のコントローラ３とを備える。

室外機１、室内機２及びコントローラ３は、空気調和装置１００内に構築された制御用の通信ネットワークの伝送路４を介してそれぞれが接続されている。室外機１と室内機２とコントローラ３とは、この伝送路４を介して通信パケットを送受信することにより、データ通信が可能である。

以下では、伝送路４に接続された室外機１、室内機２及びコントローラ３を、適宜、単に、「機器」と呼ぶ。室外機１、室内機２及びコントローラ３には、それぞれ固有のアドレスが設定されている。上記通信パケットには、自己のアドレス（送信元のアドレス）と、送信先のアドレスとが含まれる。これらのアドレスにより、伝送路４を介して機器間の通信が可能となる。

伝送路４を伝送される通信パケットは、所定の通信プロトコルに従って各機器で処理される。各機器は、物理層レベルで通信パケットを電気信号として取扱い、論理層以上のレベルで電文（ビット列データ）として取扱う。

空気調和装置１００の伝送路４には、データ収集装置１０が例えば接続される。データ収集装置１０は、ＣＰＵやメモリ（いずれも不図示）等を備えるコンピュータであり、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、諸機能が実現される。

データ収集装置１０は、伝送路４への取り付け、取り外しが容易に可能な構成となっており、空気調和装置１００に後付けすることができる。データ収集装置１０には、伝送路４を伝送される通信パケットを傍受可能な通信インタフェース（不図示）が設けられている。データ収集装置１０は、スニファのように伝送路４に接続されるようにしてもよいし、自身が、伝送路４上に固有のアドレスを有していてもよい。

図２には、この発明の実施の形態１に係るデータ収集装置１０の構成が示されている。図２に示すように、データ収集装置１０は、電文収集手段１１、波形収集手段１２、計時手段１３、記憶手段１４、条件判定手段１５、同期手段１６、通信手段１７及び条件入力手段１８を備える。

電文収集手段１１は、電文解析ルール１１１を保持している。電文解析ルール１１１とは、電文を解析するためのルールである。電文解析ルール１１１は、伝送路４を伝送される通信パケットの論理層の通信プロトコルにのっとって定義されている。

電文解析ルール１１１には、例えば、電文のバイト長の上限値および下限値、電文のどの位置に存在する値が何の情報を示しているか、通信エラーの発生条件などが定義されている。通信エラーとしては、例えば、レングスエラーやチェックサムエラーがある。

レングスエラーとは、電文データ２２の実際のバイト列の長さが、送信元から発信される時のバイト列の長さとして通信パケット内に埋め込まれたレングス値とが一致しない場合に発生するエラーである。このエラーを判定するため、電文解析ルール１１１には、電文データ２２内におけるレングス値が存在する位置が記述されている。電文解析ルール１１１を参照すれば、電文データ２２からレングス値を抽出できるようになる。

チェックサムエラーとは、電文データ２２の実際のバイト値の総和と、送信元から発信される時にバイト値の総和として通信パケット内に埋め込まれたチェックサムコードとが一致しない場合に発生するエラーである。このエラーを判定するため、電文解析ルール１１１には、チェックサムコードが存在する位置が記述されている。電文解析ルール１１１を参照すれば、電文データ２２からチェックサムコードを抽出できるようになる。

電文収集手段１１は、空気調和装置１００を構成する複数の機器各々を接続する伝送路４を伝送される通信パケットに係る電文を収集して、電文解析ルール１１１に従って解析することにより、電文情報２０を生成する。

図３（Ａ）には、この実施の形態１に係る電文情報２０のデータ構造が示されている。図３（Ａ）に示すように、電文情報２０には、電文情報ＩＤ２１、電文データ２２、電文収集時刻２３、電文解析結果２４、波形情報ＩＤ３１及びフラグデータ４０が含まれている。

電文情報ＩＤ２１は、電文情報２０の識別情報である。電文情報ＩＤ２１によって、電文情報２０が他の電文情報２０から識別可能となる。

電文データ２２は、通信パケットに係る電文（ビット列データ）そのものである。電文収集時刻２３は、電文が収集された時刻である。

電文解析結果２４とは、電文解析ルール１１１に従った電文データ２２の解析結果に関する情報である。電文解析結果２４には、例えば、送信元アドレス、送信先アドレス、通信プロトコルで定義されている通信エラーの有無、空気調和装置１００の制御に用いられる各種温度データ、圧力データ等を示す所定の値や文字列が格納される。

波形情報ＩＤ３１は、電文情報２０に対応する波形情報３０の識別情報である。フラグデータ４０は、データ注視条件１５１を満たす場合にセットされる。

図２に戻り、波形収集手段１２は、波形解析ルール１２１を保持している。波形解析ルール１２１とは、波形を解析するためのルールである。波形解析ルール１２１は、伝送路４を伝送される通信パケットの物理層の通信プロトコルにのっとって定義されている。波形解析ルール１２１には、例えば信号波形を特徴付けるパラメータを算出するための演算式が規定されている。このようなパラメータとしては、例えば、波形の電圧レベルや、波形のノイズレベルや、Ｄｒｏｏｐ（瞬時に発生する電圧降下のことである）における電圧の降下幅、Ｒｉｎｇｉｎｇ（波形のパルス立ち上り部分の電圧振動のことである）における振動の振幅などがある。

波形収集手段１２は、伝送路４を伝送される通信パケットに係る信号波形を収集し、波形解析ルール１２１に従って、収集された信号波形を解析することにより、波形情報３０を生成する。

図３（Ｂ）には、この実施の形態１に係る波形情報３０のデータ構造が示されている。図３（Ｂ）に示すように、波形情報３０には、波形情報ＩＤ３１、波形データ３２、波形収集時刻３３、波形解析結果３４及びフラグデータ４０が含まれている。

波形情報ＩＤ３１は、波形情報３０の識別情報である。波形情報ＩＤ３１によって、波形情報３０の識別情報が特定される。

波形データ３２は、サンプリングにより得られた信号波形そのものである。波形収集時刻３３は、信号波形が収集された時刻である。

波形解析結果３４とは、波形解析ルール１２１に規定された演算式によって算出されたパラメータの値である。図４には、波形解析結果３４の一例が示されている。図４に示すように、パラメータＤｒｏｏｐの値は、乱れ度０．８となっており、パラメータＲｉｎｇｉｎｇの値は、乱れ度１．３３となっており、信号レベルは、１．０５となっている。これらの数値はあくまでも一例に過ぎない。

フラグデータ４０は、前述のとおり、データ注視条件１５１を満たす場合にセットされる。

図２に戻り、計時手段１３は計時を行う。計時手段１３で計時される時刻は、電文情報２０の電文収集時刻２３と、波形情報３０の波形収集時刻３３とを取得するために用いられる。

記憶手段１４は、電文収集手段１１によって生成された電文情報２０と、波形収集手段１２によって生成された波形情報３０とを記憶する。

条件判定手段１５は、データ注視条件１５１を保持している。データ注視条件１５１には、その通信パケットが解析すべきデータを含んでいる否かを判定するための条件が規定されている。条件判定手段１５は、電文情報２０及び波形情報３０が、データ注視条件１５１を満たしているか否かを判定する。

同期手段１６は、同期条件１６１を保持している。同期条件１６１とは、電文情報２０と波形情報３０とが、同一の通信パケットに係るものであるか否かを判定するための対応条件である。例えば、電文収集時刻２３と、波形収集時刻３３とがほぼ同一であるか否かを同期条件１６１とすることができる。同期手段１６は、同期条件１６１に基づいて、電文情報２０と波形情報３０との対応付けを行う。

通信手段１７は、データ注視条件１５１に該当した電文情報２０及び波形情報３０を外部に送信する。

条件入力手段１８は、外部からの条件に関する情報を入力する入力部（不図示）を備えている。入力部は、例えば、データ収集装置１０の筐体の外面などに設けられたスイッチとすることができるし、通信ネットワークと接続される通信インターフェイスとすることもできる。入力部がスイッチである場合には、入力部からスイッチのオン／オフ操作に対応するオン／オフ信号が出力される。一方、入力部が通信インターフェイスである場合には、所定の通信プロトコルに従って通信インターフェイスを介して送信された通信コマンドが入力内容として受信され出力される。

条件入力手段１８は、条件生成テーブル１８１を保持している。条件生成テーブル１８１は、入力部に入力された入力内容とデータ注視条件１５１とを対応付けするテーブルである。

このように、データ注視条件１５１として規定される条件は変更可能であり、これにより、この実施の形態に係るデータ収集装置１０は、例えば、空気調和装置１００の機種似合わせて変更可能である。

次に、データ収集装置１０の動作について説明する。データ収集装置１０によって行われる処理は、以下の５つの処理、すなわち条件設定処理Ｓ１、電文収集処理Ｓ２、波形収集処理Ｓ３、電文・波形判定処理Ｓ４及びデータ観測処理Ｓ５に大別される。

条件設定処理Ｓ１では、条件入力手段１８が、入力される入力内容にしたがって、条件判定手段１５のデータ注視条件１５１を設定する。

電文収集処理Ｓ２では、電文収集手段１１が、伝送路４を伝送される電文を収集し、電文解析ルール１１１に従って、その電文を解析し、電文情報２０を生成する。

波形収集処理Ｓ３では、波形収集手段１３が、伝送路４を伝送される信号波形を収集して、そのデータを解析し、波形情報３０を生成する。

電文・波形判定処理Ｓ４では、条件判定手段１５が、電文データ２２、電文解析結果２４と波形データ３２と波形解析結果３４とに基づいて、そのデータがデータ注視条件１５１を満たしているか否かを判定する。さらに、電文・波形判定処理Ｓ４では、同期手段１５が、電文データ２２と波形データ３２とが、同一の通信パケットから取得されたものであるか否かを、同期条件１６１に基づいて判定する。

データ観測処理Ｓ５では、作業者が観測したいデータを、通信手段１７を介して表示装置（不図示）に出力し、表示装置に表示させるなどして、作業者がそのデータを観測できるようにする。

なお、条件設定処理Ｓ１、電文収集処理Ｓ２、波形収集処理Ｓ３、電文・波形判定処理Ｓ４及びデータ観測処理Ｓ５については、同期して実行されるようにしてもよいし、それぞれ非同期に実行されるようにしてもよい。

次に、データ収集装置１０によって行われる処理Ｓ１〜Ｓ５の詳細について説明する。

（条件設定処理Ｓ１）
まず、条件設定処理Ｓ１について説明する。

図５には、条件設定処理Ｓ１の詳細を示すフローチャートが示されている。図５に示すように、まず、条件入力手段１８は、入力が有るまで待つ（ステップＳ１０１；Ｎｏ）。

外部からの入力が有ると（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、条件入力手段１８は、条件生成テーブル１８１を参照して、外部からの入力内容を、データ注視条件１５１に変換して、条件判定手段１５に通知する（ステップＳ１０２）。

条件判定手段１５は、通知されたデータ注視条件を、データ注視条件１５１として設定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３終了後は、データ収集装置１０は、再び、入力待ち（ステップＳ１０１；Ｎｏ）に戻る。

（電文収集処理Ｓ２）
続いて、電文収集処理Ｓ２について説明する。

図６には、電文収集処理Ｓ２の詳細を示すフローチャートが示されている。図６に示すように、まず、電文収集手段１１は、伝送路４を伝送される通信パケットが傍受されるまで待つ（ステップＳ２００；Ｎｏ）。

伝送路４を伝送される通信パケットが傍受されると（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、電文収集手段１１は、空気調和装置１００の伝送路４を伝送される通信パケットに係る電文を収集する（ステップＳ２０１）。

続いて、電文収集手段１１は、収集された電文を、そのまま電文データ２２として生成する（ステップＳ２０２）。

続いて、電文収集手段１１は、計時手段１３を参照して、電文が収集された時刻を電文収集時刻２３として生成する（ステップＳ２０３）。なお、生成される電文収集時刻２３は、絶対時刻であってもよいし、計時手段１３が計時を開始した時からの相対時刻であってもよい。時刻の取得単位は、例えば１ミリ秒程度とするのが望ましい。

続いて、電文収集手段１１は、電文解析ルール１１１に従って、電文データ２２を解析し、その解析結果を、電文解析結果２４として生成する（ステップＳ２０４）。この解析により、通信パケットに含まれるアドレス、通信エラーの発生の有無及び種別、環境データ（温度データや圧力データ）等が取得され、電文解析結果２４に含められる。

続いて、電文収集手段１１は、これまでに生成された電文データ２２、電文収集時刻２３、電文解析結果２４に含む電文情報２０を生成する（ステップＳ２０５）。ここでは、電文収集手段１１は、電文データ２２、電文収集時刻２３、電文解析結果２４に加え、電文情報ＩＤ２１が付加された電文情報２０を生成する。電文情報ＩＤ２１には、生成される順番に固有の識別情報を付与すればよい。

続いて、電文収集手段１１は、生成された電文情報２０を記憶手段１４に格納する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６終了後、電文収集手段１１は、再び、通信パケット待ち（ステップＳ２００；Ｎｏ）となる。

（波形収集処理Ｓ３）
続いて、波形収集処理Ｓ３について説明する。

図７には、波形収集処理Ｓ３の詳細を示すフローチャートが示されている。図７に示すように、波形収集手段１２は、伝送路４を伝送される通信パケットが傍受されるまで待つ（ステップＳ３００；Ｎｏ）。

伝送路４を伝送される通信パケットが傍受されると（ステップＳ３００；Ｙｅｓ）、波形収集手段１２は、空気調和装置１００の伝送路４を伝送される通信パケットの信号波形を収集する（ステップＳ３０１）。

波形収集手段１２は、収集された信号波形に基づいて、波形データ３２を生成する（ステップＳ３０２）。

続いて、波形収集手段１１は、計時手段１３を参照して、信号波形が収集された時刻を波形収集時刻３３として生成する（ステップＳ３０３）。なお、波形収集時刻３３についても、電文収集時刻２２と同様に、絶対時刻であってもよいし、相対時刻であってもよい。時刻の取得単位は、例えば１ミリ秒程度とすることができる。

波形収集手段１２は、波形解析ルール１２１に従って、波形データ３２を解析し、その解析結果を波形解析結果３４として生成する（ステップＳ３０４）。この解析により、波形解析ルール１２１に規定された演算式により、波形データ３２を特徴付けるパラメータの値（図４参照）が算出される。

波形収集手段１２は、波形情報３０を記憶手段１４に格納する（ステップＳ３０５）。

次に、電文・波形判定処理Ｓ４について説明する。図８には、電文・波形判定処理Ｓ４の詳細を示すフローチャートが示されている。

図８に示すように、まず、条件判定手段１５は、記憶手段１４に格納されている電文情報２０及び波形情報３０を逐次参照し、それぞれがデータ注視条件１５１に該当しているかどうか判定する（ステップＳ４０１）。

電文情報２０又は波形情報３０がデータ注視条件１５１に該当していると判定された場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、条件判定手段１５は、データ注視条件１５１を満たす電文情報２０及び波形情報３０に、フラグデータ４０をセットする（ステップＳ４０２）。一方、電文情報２０又は波形情報３０がデータ注視条件１５１を満たしていないと判定された場合（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、条件判定手段１５は、そのまま、フラグデータ４０をセットすることなく、ステップＳ４０３に進む。

続いて、同期手段１６は、記憶手段１４に格納されている電文情報２０及び波形情報３０を逐次参照し、同期条件１６１により、電文情報２０に格納された電文データ２２と波形情報３０に格納された波形データ３２とが同じ通信パケットより収集されたものであるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

電文データ２２と波形データ３２とが同じ通信パケットより収集されたものである場合（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、同期手段１６は、波形情報３０が有する波形情報ＩＤ３１を、電文情報２０に格納する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４終了後は、データ収集装置１０は、ステップＳ４０１に戻る。

この電文・波形判定処理Ｓ４を実行することにより、データ注視条件を満たす電文情報２０と波形情報３０にフラグデータ４０をセットし、電文情報２０に波形情報ＩＤ３１がセットされるので、フラグデータ４０、波形情報ＩＤ３１を参照することにより、データ注視条件を満たす同一の通信パケットに係る電文情報２０と波形情報３０とを両方参照可能な状態となる。これにより、作業者は伝送路４を伝送される通信パケットを、論理層レベルと物理層レベルの両面から解析することができる。この解析の結果、通信異常に対するサービス作業の品質を向上させることができる。

ここで、条件判定手段１５及び同期手段１６による電文・波形判定処理Ｓ４についてさらに具体的に説明する。

条件判定手段１５による電文・波形判定処理Ｓ４は、より具体的には、例えば、以下の（１）〜（５）のように実行することができる。

（１）データ注視条件１５１は、通信パケットに複数の機器各々に割り当てられた固有のアドレスのうちの特定のアドレスを含んでいる。電文収集手段１１は、電文データ２２を解析して、電文データ２２に含まれるアドレスを電文解析結果２４に含める。条件判定手段１５は、電文解析結果２４に含まれるアドレスが、特定のアドレスに含まれる場合に、電文情報２０がデータ注視条件１５１を満たしているものとみなし、フラグデータ４０をセットする。通信パケットに含まれるアドレスは、送信元のアドレスであってもよいし、送信先のアドレスであってもよい。この判定基準によれば、特定の機器に関する通信パケットに係る電文情報２０を迅速に抽出して観測することができるので、作業者が、特定の機器に集中した解析を、効率良く行うことができる。

（２）データ注視条件１５１が、通信プロトコルに定義されている通信エラーの種別を示す値や文字列を含んでいる。電文収集手段１１は、電文データ２２を解析して、通信パケットに通信エラーが発生しているか否かの情報を電文解析結果２４に含める。条件判定手段１５は、電文解析結果２４が通信エラーの発生を示していれば、電文情報２０がデータ注視条件１５１を満たしているものとみなし、フラグデータ４０をセットする。この判定基準によれば、通信エラーが発生した通信パケットに係る電文情報２０を迅速に抽出することができる。この電文情報２０には、電文収集時刻２３及び電文解析結果２４等が含まれているので、作業者はいつ、どの機器がどのような通信エラーを発生させたかを効率よく知ることができる。

（３）データ注視条件１５１が、空気調和装置１００の制御に用いられる環境データ（例えば、温度データ、圧力データ）に対する閾値（第１の閾値）を含んでいる。電文収集手段１１は、電文データ２２を解析して、温度データ又は圧力データを電文解析結果２４に含める。電文情報２０の電文解析結果２４に含まれる温度データ又は圧力データが閾値を上回っている場合又は下回っている場合（すなわち許容範囲にない場合）、条件判定手段１５は、電文情報２０がデータ注視条件１５１に満たしているとみなし、フラグデータ４０をセットする。この判定基準によれば、温度データや圧力データが異常である電文情報２０（すなわち、空気調和装置１００が異常な制御状態にある電文情報２０）を迅速に抽出することができる。この電文情報２０には、電文収集時刻２３及び電文解析結果２４等が含まれているので、作業者はいつ、どの機器がどのような異常な制御状態にあったかを効率良く知ることができる。

（４）データ注視条件１５１が波形解析結果３４に対する閾値（第２の閾値）を含んでいる。波形収集手段１２は、信号波形を解析して、その信号波形のパラメータの値を算出する（図４参照）。条件判定手段１５は、波形情報３０の波形解析結果３４が閾値を上回っているか又は下回っている場合（すなわち許容範囲にない場合）に、波形情報３０がデータ注視条件１５１を満たしているものとみなし、フラグデータ４０をセットする。この判定基準によれば、信号波形が異常な特徴を示している波形情報３０を迅速に抽出することができる。波形情報３０には、波形収集時刻３３及び波形解析結果３４等が含まれているので、作業者はいつ、どのような異常が、制御用ネットワークの物理層レベルで発生していたかを効率よく知ることができる。

（５）上述した（１）〜（４）のデータ注視条件１５１の論理積又は論理和を、データ注視条件１５１とする。

同期手段１６による電文・波形判定処理は、より具体的には、例えば以下の（１）〜（４）のように実行することができる。

（１）同期条件１６１は、電文収集時刻２３と波形収集時刻３３との差分が閾値（第３の閾値）以下であることを含んでいる。この条件を満たす場合に、同期手段１６は、両者が同一の通信パケットより収集されたものと判定する。この判定基準によれば、電文収集時刻２３と波形収集時刻３３とを参照するだけで、簡易に電文情報２０と波形情報３０とを対応付けすることができるので、データ収集装置１０の演算負荷を軽減することができる。

（２）同期条件１６１は、電文データ２２を物理層レベルの信号に変換することにより得られる波形データと、波形データ３２との一致度が閾値（第４の閾値）以上であることを含んでいる。この条件を満たす場合に、同期手段１６は、両者が同一の通信パケットより収集されたものと判定する。一致度の演算は、誤差の２乗平均など、任意の演算手法を用いることができる。この判定基準によれば、上記（１）よりも、電文情報２０と波形情報３０とをより正確に対応付けすることができるので、解析の精度を高めることができる。

（３）同期条件１６１は、波形データ３２から変換された電文と、電文データ２２との一致度が閾値（第５の閾値）以上であることを含んでいる。この条件を満たす場合に、同期手段１６は、両者が同一の通信パケットより収集されたものと判定する。この判定基準によれば、上記（１）よりも、電文情報２０と波形情報３０とをより正確に対応付けすることができるので、解析の精度を高めることができる。

（４）上述した（１）〜（３）の同期条件１６１の論理積又は論理和を同期条件１６１とする。

次に、データ観測処理Ｓ５について説明する。図９には、データ観測処理Ｓ５の詳細を示すフローチャートが示されている。

図９に示すように、まず、通信手段１７は、外部にパソコン等のデータ処理装置が無線又は有線により、接続されるまで待つ（ステップＳ５０１；Ｎｏ）。ここで、通信手段１７が、無線通信手段（例えば赤外線通信手段又は電波通信手段）であれば、データ収集装置１０にデータ処理装置を接続させることなく、遠隔操作により、データを収集することができるので、サービス作業の負荷を低減できる。

データ処理装置が接続されると（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、通信手段１７は、記憶手段１４に格納されている電文情報２０及び波形情報３０について、フラグデータ４０がセットされているか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

フラグデータ４０がセットされている場合（ステップＳ５０２；Ｙｅｓ）、通信手段１７は、電文情報２０及び波形情報３０を、データ処理装置に送信する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０２で判定が否定された場合（ステップＳ５０２；Ｎｏ）又はステップＳ５０３終了後、通信手段１７は、ステップＳ５０１に戻る。

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、電文収集手段１１及び波形収集手段１２は、空気調和装置１００を構成する複数の機器各々を接続する伝送路４を伝送される通信パケットに係る電文及び信号波形を収集し、電文解析ルール１１１及び波形解析ルール１２１に従って解析し、電文、信号波形及びそれらの解析の結果を含む電文情報２０及び波形情報３０を生成する。条件判定手段１５は、生成された電文情報２０及び波形情報３０が、注視すべき通信パケットの条件であるデータ注視条件１５１を満たしていれば、その電文情報２０及び波形情報３０を外部に出力する。これにより、空気調和装置１００の動作のみならず、空気調和装置１００内に構築された制御用の通信ネットワークの通信に関するサービス作業に好適なデータを、より確実かつ効率的に収集することができる。

また、この実施の形態によれば、作業者が専門的な知識を有していなくても、サービス作業に好適なデータを収集し、専門的な知識を有する作業者にデータを送ることができるので、サービス作業を確実に実施することができるうえ、専門的な知識を有する作業者の人員不足を解消することができる。これにより、空気調和装置のサービス作業の負荷を低減できるので、作業者の人手不足を解消し、システムトラブルを早期に解決できる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。

上記実施の形態１では、フラグデータ４０を電文情報２０及び波形情報３０に付与することで、作業者が観測したいデータを迅速に抽出するようにしたが、この実施の形態では、観測に不要なデータを削除し、作業者が観測したいデータのみを残すデータ収集装置１０について説明する。

図１０には、この実施の形態に係るデータ収集装置１０の構成が示されている。図１０に示すように、この実施の形態に係るデータ収集装置１０は、上記実施の形態１に係るデータ収集装置１０の構成に加え、データ整理手段１９をさらに備えている。

データ整理手段１９は、データ整理条件１９１を保持している。データ整理条件１９１とは、記憶手段１４に記憶された電文情報２０及び波形情報３０を削除するための条件である。データ整理手段１９は、データ整理条件１９１に基づいて、記憶手段１４に格納された電文情報２０及び波形情報３０を削除する。

次に、実施の形態２における前記データ収集装置１０の動作について説明する。

条件入力処理Ｓ１、電文収集処理Ｓ２、波形収集処理Ｓ３、データ観測処理Ｓ５は、実施の形態１に示したステップと同一である。ここでは、上記実施の形態１とは異なる電文・波形判定処理Ｓ４について説明する。

図１１には、実施の形態２における電文・波形判定処理Ｓ４の詳細を示すフローチャートが示されている。

図１１に示すように、条件判定手段１５は、記憶手段１４に格納されている電文情報２０及び波形情報３０を逐次参照し、それぞれがデータ注視条件１５１を満たしているか否かを判定する（ステップＳ４０１ａ）。

データ注視条件１５１に該当している場合（ステップＳ４０１ａ；Ｙｅｓ）にのみ、条件判定手段１５は、データ注視条件１５１を満たす電文情報２０及び波形情報３０に、フラグデータ４０をセットする（ステップＳ４０２ａ）。

続いて、同期手段１６は、記憶手段１４に格納されている電文情報２０及び波形情報３０を逐次参照し、同期条件１６１により、電文情報２０に格納された電文データ２２と波形情報３０に格納された波形データ３２とが同一の通信パケットより収集されたものであるか否かを判定する（ステップＳ４０３ａ）。

同一の通信パケットより収集されたものと判定された場合（ステップＳ４０３ａ；Ｙｅｓ）にのみ、同期手段１６は、電文情報２０及び波形情報３０について、波形情報３０が有する波形情報ＩＤ３１を、電文情報２０に格納する（ステップＳ４０４ａ）。

続いて、データ整理手段１９は、記憶手段１４に格納されている電文情報２０及び波形情報３０を逐次参照し、データ整理条件１９１に該当しているかどうかを判定する（ステップＳ４０５ａ）。

データ整理条件１９１に該当している場合（ステップＳ４０５ａ；Ｙｅｓ）にのみ、データ整理手段１９は、データ整理条件１９１を満たす電文情報２０及び波形情報３０を、記憶手段１４から削除する（ステップＳ４０６ａ）。ステップＳ４０６ａ終了後は、データ収集装置１０は、ステップＳ４０１ａに戻る。

このデータ整理手段１９により、記憶手段１４が必要とする記憶容量を低減できるので、サービス作業に好適なデータを保持しつつ、データ収集装置１０のコスト低減を実現できる。

なお、データ整理条件１９１は、例えば以下の（１）〜（５）のように設定することができる。
（１）フラグデータ４０がセットされていないこと（データ注視条件１５１を満たしていないこと）。
このデータ整理条件１９１によれば、作業者は観測したいデータを抽出することができるうえ、記憶手段１４が使用する記憶容量を最小化することができる。

（２）フラグデータ４０がセットされている（データ注視条件１５１を満たす）電文情報２０及び波形情報３０の前後の所定の時間帯に取得されたものでないこと。
このデータ整理条件１９１によれば、例えば、通信エラー及び異常な制御状態が発生した前後の空気調和装置１００の振る舞いを作業者が観測できるため、より詳細な異常原因解析を実施することができるうえ、記憶手段１４の記憶容量を小さくすることができる。

（３）波形情報３０の波形情報ＩＤ３１がどの電文情報２０にも含まれておらず、どの機器からどの機器へ送られたか判定できないこと（波形情報３０が、電文情報２０に対応付けられていないこと）。
このような波形情報３０は、異常要因解析には好適でないためである。このデータ整理条件１９１によれば、どの機器からどの機器へ送られたか判定できない波形情報３０を削除して、記憶手段１４の記憶容量を小さくすることができる。

（４）電文収集時刻２３又は波形収集時刻３３が、データ整理手段１９に予め設定されていた時間帯に含まれていること。
データ整理手段１９は、電文収集時刻２３及び波形収集時刻３３が時間帯に含まれる電文情報２０及び波形情報３０を削除する。
この条件によれば、時間帯によりデータの取捨選択が可能となるので、ある時間帯における空気調和装置１００の動作状態を迅速に把握できるうえ、記憶手段１４が使用する記憶容量を低減することができる。

（５）上述した（１）〜（４）のデータ整理条件１９１の論理積又は論理和

なお、上記各実施の形態において、電文収集手段１１、波形収集手段１２、計時手段１３、条件判定手段１５、同期手段１６及び通信手段１７は、回路デバイスのようなハードウェアで実現することもできるし、上述のように、マイコンやＣＰＵのような演算装置が実行するソフトウェアプログラムにより、実現することもできる。また、電文解析ルール１１１、波形解析ルール１２１、データ注視条件１５１等は、ソフトウェア上に構成されたロジックで実現されるようにしてもよいし、これと等価な回路デバイス等により実現されるようにしてもよい。

また、記憶手段１４は、揮発性メモリや不揮発性メモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）のような、書込み可能な記憶装置で構成することができる。この記憶手段１４では、同一の記憶装置上に論理区画を分けて構成されるものであってもよいし、同一の記憶装置内に、各種情報をファイルとして記憶するものであってもよい。

また、通信手段１７は、赤外線通信や電波通信などを利用した無線通信手段であってもよいし、ＵＳＢやシリアル通信などの有線の通信ポートであってもよい。

また、条件入力手段１８については、データ収集装置１０の筐体の外面（操作パネル）などに設けられたスイッチで構成してもよいし、コンピュータ等に接続されるデータ収集装置１０へのデータ入力手段で構成してもよい。

データ整理手段１９は、回路デバイスのようなハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置が実行するソフトウェアとして実現することもできる。また、データ整理条件１９１は、ソフトウェアプログラム上に構成されたロジックで実現してもよいし、これと等価な回路デバイス等により実現してもよい。

また、電文情報２０及び波形情報３０については、そのフォーマットに特に制限はない。設定されるデータは、数値であってもよいし、文字列であってもよい。

また、データ収集装置１０は、空気調和装置１００に組み込まれていてもよい。

上記各実施の形態に係るデータ収集装置１０によれば、高レベルのデータ処理性能を必要としないため、組み込み機器だけで構成できる。これにより、データ収集装置１０を、携帯性に優れ、かつ現場に長期設置しやすい（セキュリティ面でも）ものとすることができる。

上記各実施の形態に係るデータ収集装置１０は、様々なデータ注視条件を設定できるので、空気調和装置１００の機種に関わらず、適用可能である。

また、上記各実施の形態に係るデータ収集装置１００は、データ収集完了後に、まとめてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの高度なデータ処理装置に出力する。これにより、処理能力の高いコンピュータで解析を行うことができるようになるので、詳細な異常原因解析にも対応可能である。

なお、上記実施の形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。

また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。

また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。

本発明は、ビル等に設置される空気調和装置のサービス作業に好適なデータを収集するデータ収集装置として好適である。さらには、本発明は、監視システム、ビル照明システム等、他の有線あるいは無線ネットワークシステムにおける通信異常解析に好適なデータを収集するデータ収集装置としても好適である。

１ 室外機
２ 室内機
３ コントローラ
４ 伝送路
１０ データ収集装置
１１ 電文収集手段
１２ 波形収集手段
１３ 計時手段
１４ 記憶手段
１５ 条件判定手段
１６ 同期手段
１７ 通信手段
１８ 条件入力手段
１９ データ整理手段
２０ 電文情報
２１ 電文情報ＩＤ
２２ 電文データ
２３ 電文収集時刻
２４ 電文解析結果
３０ 波形情報
３１ 波形情報ＩＤ
３２ 波形データ
３３ 波形収集時刻
３４ 波形解析結果
４０ フラグデータ
１００ 空気調和装置
１１１ 電文解析ルール
１２１ 波形解析ルール
１５１ データ注視条件
１６１ 同期条件
１８１ 条件生成テーブル
１９１ データ整理条件

Claims (17)

1. 空気調和装置を構成する複数の機器各々を接続する伝送路を伝送される通信パケットに係る電文を収集して、所定の電文解析ルールに従って収集された前記電文を解析することにより、前記電文と前記電文の解析結果とを含む電文情報を生成する電文収集手段と、
   前記通信パケットに係る信号波形を収集して、所定の波形解析ルールに従って収集された信号波形を解析することにより、前記信号波形と前記信号波形の解析結果とを含む波形情報を生成する波形収集手段と、
   前記電文情報及び前記波形情報を記憶する記憶手段と、
   注視すべき通信パケットの条件であるデータ注視条件を入力する入力手段と、
   前記電文情報及び前記波形情報の少なくとも一方が、前記データ注視条件を満たしているか否かを判定する条件判定手段と、
   所定の同期条件に基づいて、前記電文情報と前記波形情報との対応付けを行う同期手段と、
   前記データ注視条件を満たし、対応付けされた前記電文情報及び前記波形情報を出力する出力手段と、
   を備えるデータ収集装置。
2. 前記データ注視条件は、
   前記通信パケットに、前記複数の機器各々に割り当てられた固有のアドレスのうちの特定のアドレスを含み、
   前記電文収集手段は、
   前記電文を解析して、前記電文に含まれるアドレスを抽出し、
   前記条件判定手段は、
   抽出された前記アドレスに前記特定のアドレスが含まれている場合に、前記電文情報が、前記データ注視条件を満たしていると判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集装置。
3. 前記データ注視条件は、
   前記通信パケットの通信エラーに関する情報を含み、
   前記電文収集手段は、
   前記電文を解析して、前記通信パケットの通信エラーに関する情報を抽出し、
   前記条件判定手段は、
   前記電文に前記通信エラーが発生している場合に、前記電文情報が前記データ注視条件を満たしていると判定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ収集装置。
4. 前記データ注視条件は、
   環境データの許容範囲を含み、
   前記電文収集手段は、
   前記電文を解析して、前記電文に含まれる前記環境データが、前記許容範囲内であるか否かを判定し、
   前記条件判定手段は、
   前記環境データが前記許容範囲にない場合に、前記電文情報が前記データ注視条件を満たしていると判定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
5. 前記データ注視条件は、
   前記信号波形のパラメータの許容範囲を含み、
   前記波形収集手段は、
   前記信号波形を解析して、前記信号波形を特徴付けるパラメータの値を算出し、
   前記条件判定手段は、
   前記パラメータの値が前記許容範囲内でない場合に、前記波形情報が、前記データ注視条件を満たしていると判定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
6. 計時を行う計時手段をさらに備え、
   前記電文収集手段は、前記計時手段によって計時された時刻に基づいて、前記電文を収集した第１の時刻を取得し、
   前記波形収集手段は、前記計時手段によって計時された時刻に基づいて、前記信号波形を収集した第２の時刻を取得し、
   前記同期手段は、
   前記第１の時刻と、前記第２の時刻との差分が、所定の閾値以下である場合に、同一の通信パケットより収集されたものとして、前記電文情報と前記波形情報との対応付けを行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
7. 前記同期手段は、
   前記電文から変換された前記信号波形と、前記波形収集手段によって収集された前記信号波形との一致度が所定の閾値以上である場合に、同一の通信パケットより収集されたものとして、前記電文情報と前記波形情報との対応付けを行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
8. 前記同期手段は、
   前記信号波形から変換された前記電文と、前記電文収集手段によって収集された前記電文との一致度が所定の閾値以上である場合に、同一の通信パケットより収集されたものとして、前記電文情報と前記波形情報との対応付けを行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
9. 所定のデータ整理条件を満たす前記電文情報及び前記波形情報を前記記憶手段から削除するデータ整理手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集装置。
10. 前記データ整理条件は、
    前記データ注視条件を満たしていないことを含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載のデータ収集装置。
11. 前記データ整理条件は、
    前記電文情報及び前記波形情報が、
    前記データ注視条件を満たす前記電文情報及び前記波形情報が取得された前後の所定の時間帯に取得されたものでないことを含む、
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のデータ収集装置。
12. 前記データ整理条件は、
    前記波形情報が、前記電文情報に対応付けられていないことを含む、
    ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
13. 計時を行う計時手段をさらに備え、
    前記電文収集手段は、前記計時手段によって計時された時刻に基づいて、前記電文を収集した第１の時刻を取得し、
    前記波形収集手段は、前記計時手段によって計時された時刻に基づいて、前記信号波形を収集した第２の時刻を取得し、
    前記データ整理条件は、
    所定の時間帯を含み、
    前記データ整理手段は、
    前記第１の時刻及び前記第２の時刻が前記時間帯に含まれる前記電文情報及び前記波形情報を削除する、
    ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のデータ収集装置と、
    室外機と、
    室内機と、
    前記室外機と前記室内機とを制御するコントローラと、
    を備える空気調和装置。
15. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のデータ収集装置を複数備えるデータ収集システム。
16. 空気調和装置を構成する複数の機器各々を接続する伝送路を伝送される通信パケットに係る電文を収集して、所定の電文解析ルールに従って収集された前記電文を解析することにより、前記電文と前記電文の解析結果とを含む電文情報を生成するステップと、
    前記通信パケットに係る信号波形を収集して、所定の波形解析ルールに従って収集された信号波形を解析することにより、前記信号波形と前記信号波形の解析結果とを含む波形情報を生成するステップと、
    前記電文情報及び前記波形情報を記憶するステップと、
    注視すべき通信パケットの条件であるデータ注視条件を入力するステップと、
    前記電文情報及び前記波形情報の少なくとも一方が、前記データ注視条件を満たしているか否かを判定するステップと、
    所定の同期条件に基づいて、前記電文情報と前記波形情報との対応付けを行うステップと、
    前記データ注視条件を満たし、対応付けされた前記電文情報及び前記波形情報を出力するステップと、
    を含むデータ収集方法。
17. コンピュータを、
    空気調和装置を構成する複数の機器各々を接続する伝送路を伝送される通信パケットに係る電文を収集して、所定の電文解析ルールに従って収集された前記電文を解析することにより、前記電文と前記電文の解析結果とを含む電文情報を生成する電文収集手段と、
    前記通信パケットに係る信号波形を収集して、所定の波形解析ルールに従って収集された信号波形を解析することにより、前記信号波形と前記信号波形の解析結果とを含む波形情報を生成する波形収集手段と、
    前記電文情報及び前記波形情報を記憶する記憶手段と、
    注視すべき通信パケットの条件であるデータ注視条件を入力する入力手段と、
    前記電文情報及び前記波形情報の少なくとも一方が、前記データ注視条件を満たしているか否かを判定する条件判定手段と、
    所定の同期条件に基づいて、前記電文情報と前記波形情報との対応付けを行う同期手段と、
    前記データ注視条件を満たし、対応付けされた前記電文情報及び前記波形情報を出力する出力手段と、
    して機能させるプログラム。

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