JP2011258064A - データ収集記録装置及びデータ収集記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】管理対象システムの状態を示すデータを収集し、効果的に活用できるように保持するデータ収集記録装置及びデータ収集記録方法を提供する。
【解決手段】データ収集記録装置1は、管理対象システムの状態に関するデータを所定の時間間隔ごとに取得するシステムデータ取得部2と、データ蓄積部7にデータを時系列順に記録するデータ記録部6と、データ蓄積部7に記録されたデータを読み出すデータ読出し部8と、記データ読出し部8によって読み出された複数のデータのいずれかを間引く処理によって、圧縮データを生成するデータ圧縮部10と、装置全体を制御する制御部とを有し、データ圧縮部10は、複数のデータのいずれかを間引く処理を、データ蓄積部7に記録されたデータの時間間隔が所定の時間間隔よりも長くなるように実行し、データ記録部6は、データ蓄積部7に記録されているデータを圧縮データに書き替える。
【選択図】図1
【解決手段】データ収集記録装置1は、管理対象システムの状態に関するデータを所定の時間間隔ごとに取得するシステムデータ取得部2と、データ蓄積部7にデータを時系列順に記録するデータ記録部6と、データ蓄積部7に記録されたデータを読み出すデータ読出し部8と、記データ読出し部8によって読み出された複数のデータのいずれかを間引く処理によって、圧縮データを生成するデータ圧縮部10と、装置全体を制御する制御部とを有し、データ圧縮部10は、複数のデータのいずれかを間引く処理を、データ蓄積部7に記録されたデータの時間間隔が所定の時間間隔よりも長くなるように実行し、データ記録部6は、データ蓄積部7に記録されているデータを圧縮データに書き替える。
【選択図】図1
Description
本発明は、システムの状態に関するデータを収集して記録するデータ収集記録装置及びデータ収集記録方法に関するものである。
保守などの対象となるシステム(管理対象システム)の一例である給湯システムは、熱交換器、ポンプ、電磁弁、ファン、各種センサなどの複数の部品で構成され、制御シーケンスに従って動作する複雑なシステムであるため、システム提供者などによる保守が必要となる。このような保守のために、給湯システムの動作状態の履歴を記録する故障管理装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置は、給湯システムの異常を示すデータ(エラー情報)を、給湯システム内の記憶手段(EEPROM)に蓄積し、故障診断時に、蓄積されたデータに基づく異常内容を表示する。
しかしながら、上記従来の技術では、異常を示すデータが記憶手段に時系列で順次記録されるため、記憶手段の残り記憶容量が不足する場合には、古いデータを消去した上で、新しいデータを記録していた。したがって、点検作業者は、消去前にデータを確認しない場合には、消去された古いデータが示す動作状態の履歴(例えば、エラー情報)を知ることができないという問題があった。
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、管理対象システムの状態を示すデータを収集し、効果的に活用できるように保持するデータ収集記録装置及びデータ収集記録方法を提供することにある。
本発明に係るデータ収集記録装置は、管理対象システムの状態に関するデータを所定の時間間隔ごとに取得するシステムデータ取得部と、データ蓄積部に前記データを時系列順に記録するデータ記録部と、前記データ蓄積部に記録された前記データを読み出すデータ読出し部と、前記データ読出し部によって読み出された複数の前記データのいずれかを間引く処理によって、圧縮データを生成するデータ圧縮部と、装置全体を制御する制御部とを有し、前記データ圧縮部は、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を、前記データ蓄積部に記録された前記データの時間間隔が前記所定の時間間隔よりも長くなるように実行し、前記データ記録部は、前記データ蓄積部に記録されている前記データを前記圧縮データに書き替えることを特徴としている。
また、本発明に係るデータ収集記録方法は、管理対象システムの状態に関するデータを所定の時間間隔ごとに取得する取得ステップと、データ蓄積部に前記データを時系列順に記録する記録ステップと、前記データ蓄積部に記録された前記データを読み出す読出しステップと、前記データ読出しステップにおいて読み出された複数の前記データのいずれかを間引く処理によって、圧縮データを生成する圧縮ステップとを有し、前記圧縮ステップにおいて、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を、前記データ蓄積部に記録された前記データの時間間隔が前記所定の時間間隔よりも長くなるように実行し、前記圧縮ステップ後に、前記データ蓄積部に記録されている前記データを前記圧縮データに書き替えることを特徴としている。
本発明に係るデータ収集記録装置及びデータ収集記録方法によれば、データ蓄積部に記録されたデータの時間間隔が所定の時間間隔よりも長くなるようにデータを間引く処理によって記憶データ量を削減するので、長期間にわたる管理対象システムの状態を示すデータを記録することができ、また、古いデータから順にデータを削除する場合に比べ、管理対象システムの状態を適切に分析することができるという効果がある。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るデータ収集記録装置1(すなわち、実施の形態1に係るデータ収集記録方法を実施することができる装置)構成を概略的に示すブロック図である。図1に示されるように、実施の形態1に係るデータ収集記録装置1は、システム通信部2と、データ要求送信部3と、システムデータ取得部4と、記録条件制御部5と、データ記録部6と、データ蓄積部7と、データ読出し部8と、残量検知部9と、データ圧縮部10と、重要度判定部11と、装置全体を制御する制御部50とを備える。データ蓄積部7は、ユーザー操作によって挿入及び取外し(挿抜)可能な記憶装置又は記憶媒体であるが、装置本体に組み込まれた記憶装置であってもよい。また、図1においては、システムデータ取得部4と記録条件制御部5との間に重要度判定部11を備えているが、重要度判定をしない方式を採用することもでき、この場合には、重要度判定部11を備えずに、システムデータ取得部4の取得データを直接、記録条件制御部5に供給する。
図1は、実施の形態1に係るデータ収集記録装置1(すなわち、実施の形態1に係るデータ収集記録方法を実施することができる装置)構成を概略的に示すブロック図である。図1に示されるように、実施の形態1に係るデータ収集記録装置1は、システム通信部2と、データ要求送信部3と、システムデータ取得部4と、記録条件制御部5と、データ記録部6と、データ蓄積部7と、データ読出し部8と、残量検知部9と、データ圧縮部10と、重要度判定部11と、装置全体を制御する制御部50とを備える。データ蓄積部7は、ユーザー操作によって挿入及び取外し(挿抜)可能な記憶装置又は記憶媒体であるが、装置本体に組み込まれた記憶装置であってもよい。また、図1においては、システムデータ取得部4と記録条件制御部5との間に重要度判定部11を備えているが、重要度判定をしない方式を採用することもでき、この場合には、重要度判定部11を備えずに、システムデータ取得部4の取得データを直接、記録条件制御部5に供給する。
図1において、データ収集記録装置1に設けられる、又は、データ収集記録装置1に直接接続される部分のうち、本発明の効果に直接的な影響を及ぼさない部分は、図示していない。具体的に言えば、ユーザーが記録の開始や停止などを指定するためのコマンド入力部、機器の状態を表示する状態表示部、及び、装置制御部や記録条件制御部において一時的にデータを格納するデータ一時格納部などは、図示していない。
システム通信部2は、データ取得の対象となる給湯システムなどの管理対象システムと通信可能に接続されており、管理対象システムへのコマンドの送信、及び、管理対象システムからのデータの受信を行う。データ要求送信部3は、管理対象システムに対して、データの送信を要求するコマンドなどを生成し、システム通信部2を経由してコマンドを送信する。システムデータ取得部4は、データ要求送信部3が生成したコマンドに対する管理対象システムからの返送データを取得する。記録条件制御部5は、管理対象システムから受信したデータに基づいて、データ記録部6で記録するデータの条件を変更する。データ記録部6は、記録条件制御部5により制御された記録条件に基づき、管理対象システムからの受信データから記録用のデータを生成し、生成されたデータをデータ蓄積部7に時系列に記録する。データ読出し部8は、データ蓄積部7に記録されたデータを読み出す。残量検知部9は、データ蓄積部7におけるデータが記録されていない未使用の記憶領域の容量(残容量)を検知する。データ圧縮部10は、データ読出し部8によってデータ蓄積部7から読出された複数のデータについて、所定の条件にて複数のデータのいずれかを間引く処理を行なって、全体のデータサイズを小さくし(圧縮し)、サイズが小さくなったデータ(圧縮データ)を再度データ記録部6からデータ蓄積部7に書き込む(すなわち、元のデータを削除して間引き処理された圧縮データに置き換える)。
システム通信部2は、例えば、RS−232C規格のシリアル通信仕様で構成する。シリアル通信仕様では、データ収集記録装置1から管理対象システムへデータを送信すること、及び、データ収集記録装置1が管理対象システムからデータを受信することができる。なお、システム通信部2は、RS−232C規格の構成に限定されず、RS−485規格のような他のシリアル通信規格に基づく構成、又は、パラレル通信規格に基づく構成としてもよい。また、データ収集記録装置1のシステム通信部2が採用する通信規格と、管理対象システムの通信部が採用する通信規格が異なる場合には、システム通信部2とその接続先となる管理対象システムの通信部(図示せず)との間に、通信方式を変換する変換装置(図示せず)を介在させればよい。
図2は、データ収集記録装置1による管理対象システムからのデータ取得のための処理を示すシーケンス図である。先ず、データ要求送信部3は、管理対象システムに対して、データの受信を開始する旨の要求を出す。管理対象システムは、データ要求送信部3からの要求に応じて、データの送出が可能な状態であれば応答を返す。
データ要求送信部3は、管理対象システムからの応答を受けた後に、センサA(例えば、給湯システムなどの缶体の温度センサ)の検出値(データ値)の取得を、管理対象システムに対して要求するコマンドを生成する。管理対象システムは、データ要求送信部3からの要求に応じて、その時点におけるセンサAのデータ値を返送する。
同様に、データ要求送信部3は、管理対象システムの他のセンサBの検出値(データ値)の送出要求を管理対象システムに送り、その要求に対して、管理対象システムは、センサBのその時点のデータ値を返送する。以下同様に、必要なデータの取得を行い、最後に、データの取得が終わったことを管理対象システムに通知し、それに対して、管理対象システムは、応答を返送する。以上が、1周期のデータ取得サイクルであり、このサイクルを、指定の周期間隔、例えば、1分周期で繰り返す。
以上の説明では、データ収集記録装置1は、所望のデータを1つずつ指定してデータを取得する構成としているが、複数のデータセットをまとめて送受信する構成であってもよい。また、データ収集記録装置1は、1回の通信で、すべてのデータを通信するものであってもよい。さらに、データ取得開始要求やデータ取得完了通知は必須のものではなく、いずれか一方だけを実行する方式、又は、いずれも実行しない方式のいずれを採用することもできる。なお、データ収集記録装置1と管理対象システムとの間の通信は、管理対象システムが通信用のインターフェースを有し、データ収集記録装置1に対して、その時点におけるデータ値を、通信用のインターフェースから送出できる方式であれば、他の方式であってもよい。
異なる管理対象システム(例えば、異なる種類の給湯システム)に対してデータ収集記録装置1を適用する場合には、管理対象システムの通信部の仕様が異なる場合が想定される。この場合、データ収集記録装置1のデータ要求送信部3と、システムデータ取得部4を変更すればよく、この変更は、データ収集記録装置1内の制御用ソフトウェアであるファームウェアを書き換えるだけで容易に実現できる。また、接続管理対象システムごとにファームウェアの書き換えを行なわなくても、複数の給湯システムなどに対応したファームウェアをデータ収集記録装置1に内蔵させておき、図示していないスイッチにより通信仕様を切り替える方式、又は、データ取得開始要求の応答に応じてソフトウェアが自動的に通信仕様を切り替える方式としてもよい。
次に、データの記録について説明する。データ蓄積部7は、データ収集記録装置1の外部から容易に着脱できるように構成されていることが望ましい。データ蓄積部7は、例えば、SDメモリーカードなどの不揮発性メモリーである。データ蓄積部7は、SDメモリーカード以外の他の記憶装置、例えば、コンパクトフラッシュ又はUSBメモリーなどであってもよい。
データ蓄積部7には、管理対象システムから取得したデータが、データ記録部6により日時情報とともに時系列で記録される。前記のようなデータの取得を行い、連続して記録を行うと、時間の経過とともに、データ蓄積部7の記録可能容量(残容量)は減少する。残量検知部9は、定期的にデータ蓄積部7の残容量を確認し、残容量が一定量以下となった場合に、データ圧縮部10がデータ読出し部8を介してデータ蓄積部7からデータを読出し、データを間引いてデータサイズを小さくしてから再度データ蓄積部7に記録を行うというデータの再圧縮を行う。
図3(a)及び(b)は、データ収集記録装置1によるデータ間引き処理の一例を示す図である。図3(a)及び(b)において、横軸は時間軸tであり、縦軸はデータ蓄積部7に記憶されるデータの量を示す。間引きによるデータ量の削減処理(圧縮処理)は、記録時の記録時間間隔(図3(a)の複数のデータのピッチ)に対して、それよりも長い時間間隔(図3(b)の複数のデータのピッチ)となるように、データを間引く処理である。図3(a)は、記録を継続したある時点のデータの記録状態を模式的に示したものである。図3(b)は、図3(a)のデータを、データ圧縮部10により、記録データを1周期おきに間引いて圧縮した図である。
例えば、データ収集記録装置1が、1分間隔で管理対象システムからデータを取得して記録していた場合(図3(a)の複数のデータのピッチ)、間引きによるデータ量の削減処理により、2分間隔のデータとなるように奇数時刻のデータのみを残し、偶数時刻のデータを削除することで、データ量を約半分とすることができる(図3(b)の複数のデータのピッチ)。図3(b)の複数のデータの総データ量は、図3(a)の複数のデータの総データ量の1/2となるが、記録として残っている期間は1/2とはならず、ほぼ同じ期間のデータを残すことができる。
例えば、当初の記録設定では、1分間隔で1か月分のデータを記録するようにしていた場合には、データの記録開始から1ヶ月経過時にデータ量の削減処理を実行することにより、過去1か月分のデータは、2分間隔のデータとして残すことができ、さらに新しい半月分のデータを1分間隔で残すことができる。すなわち、新しいデータについては、より短い周期(したがって、短い時間間隔)での精度のよいデータとして残すことができ、一方、古いデータについては、周期はより長くなる(したがって、時間間隔は長くなる)が、期間としては、このデータ量の削減処理を行なわない場合(例えば、1ヶ月)に比べて長期間(例えば、2ヶ月)のデータを残すことができる。
この例では、取得したデータを間引いて1/2の量のデータにする例(すなわち、間引き率が1/2である例)を説明したが、間引き率を1/4又は1/5又は3/4などの他の値に設定することもできる。例えば、間引き率を上げることによって、間引き後の残データ量を少なくすれば、より長期間のデータを残すことができる。
図4(a)〜(d)は、データ収集記録装置1によるデータ間引き処理の他の例を示す図である。図4(a)〜(d)において、横軸は時間軸tであり、縦軸はデータ蓄積部7に記憶されるデータの量を示す。図4(a)〜(d)に示すように、間引きによるデータ量の削減処理は、1度に限るものではなく、繰り返し行なってもよい。図4(a)は、記録を継続したある時点のデータの記録状態を模式的に示したものである。図4(b)では、そのデータを、データ圧縮部10により、1/2に間引いて圧縮した図である。この圧縮後に記録を継続すると、図4(c)のようになる。
その状態で2回目の圧縮を行なった状態が、図4(d)である。このように、圧縮を複数回繰り返すことで、新しいデータは、記録周期が短いより詳しい状態の記録を行うことができるとともに、古いデータを全て削除するのではなく、新しいデータに比べて記録周期が長い状態でデータを残すことができる。
図5(a)及び(b)は、データ収集記録装置1によるデータ間引き処理のさらに他の例を示す図である。図5(a)及び(b)において、横軸は時間軸tであり、縦軸はデータ蓄積部7に記憶されるデータの量を示す。図3(a)及び(b)及び図4(a)〜(d)では、データを一定間隔で間引く処理を行うが、図5(a)及び(b)は、間引き率を記録区間によって変化させる処理を行う。図5(a)は、記録を継続したある時点のデータの記録状態を模式的に示したものである。図5(a)で、横線で示している区間は、重要なデータの記録区間(重要期間)を示している。図5(b)では、そのデータを、データ圧縮部10により間引いて圧縮した図であるが、重要期間については、データの1/2を間引いてデータの1/2を残す処理を行ない、それ以外の区間では、データの3/4を間引いてデータの1/4を残す処理を行う。
例えば、管理対象システムが給湯システムである場合には、給湯中又は沸き上げ中などは、水の温度や流量の変化が大きいため、温度計や流量計などの各種センサの検出値が大きく変動する。一方、管理対象システムが使用されていない期間は、水の温度や流量の変化は微小である。このため、検出値の変動が大きい期間のデータをより細かく(短い時間間隔で)残すことが、適切なデータ分析を行うという観点から有効である。
図6は、データ収集記録装置1における重要期間判定設定の一例を示す図である。図6において、対象項目101は、重要期間を判定するための項目であり、判定種別102は、対象項目101に対して、どのようにして重要期間を判定するかを示すものである。判定種別102の値が‘0’の場合には、その対象項目は、重要期間の判定に使用しないことを意味し、判定種別102の値が‘1’の場合には、閾値との比較結果に基づいて重要期間の判定とすべきか否かを決定するものであり、判定種別102の値が‘2’の場合には、その項目のデータ値の変化量、すなわち、時間の異なるデータ間での微分値を重要期間判定に使用するものである。
判定種別102の値が‘1’の場合は、例えば、モーターの回転数を検出する場合である。モーターの回転数などについては、モーターが動作した場合に値が大きくなるため、事前に設定した閾値以上の値となった場合に、重要期間と判定する閾値比較を行う。
判定種別102の値が‘2’の場合は、例えば、温度を検出する場合である。温度などは、通常は、ほぼ一定又は徐々に低下するが、沸きあげ時などには機器の動作とともに大きく変動するため、その変化量(微分値)が規定値以上になった場合を重要期間と判定する微分値比較を行う。
判定値103は、重要期間を判定するための値である。この例では、センサAの値は、重要期間の判定には使用せず、センサBは、その微分値が5を超えたら重要期間と判定し、また、センサCはその微分値が−10より小さい場合に重要期間と判定し、センサDはその値が2000を超えた場合に重要期間と判定する。
なお、図6の例では、3つの項目、すなわち、センサBとセンサCとセンサDに判定条件を設定しており、このいずれかが重要期間と判定された場合に重要期間と決定するが、1つのセンサの条件のみで重要期間を判定したい場合には、その判定したい項目以外の判定種別を0に設定すればよい。
また、図6の例では、重要期間判定のための条件は、1つの項目に対して1つのみを指定する例で示しているが、1つの項目に対して複数の条件を設定してもよい。例えば、センサBの重要期間判定条件として、微分値が5以上となった場合に重要期間と判定し、微分値が5を下回ったときに重要期間ではないと判定する。
図6の保持期間104は、重要期間の保持期間である。判定種別102及び判定値103で重要期間と判定されてからどれだけの期間を重要期間とみなすかを示すものである。この重要期間の設定条件は、データ収集記録装置1のソフトウェアとして組み込んでもよいが、データ蓄積部7にファイルとしておいておくことが望ましい。そのようにすることで、重要期間判定種別や判定条件を容易に設定、又は、変更することができる。
重要期間判定は、重要度判定部11によって行われる。重要度判定部11は、システムデータ取得部4から受け取ったデータに対して、図6で示した判定条件に基づき重要期間かどうかの判定を行う。なお、判定種別102が微分値のものは、データの変化量であるため、1時点前のデータが必要となるが、図示していないデータ一時格納手段に1時点前のデータを保持しておき、随時その値を更新しながらデータ比較を行い重要区間の判定を行う。
重要度判定部11において重要度判定を行なった場合には、記録段階で記録周期を適応的に変更することもできる。例えば、1分の周期間隔でデータを記録する設定であった場合に、重要度を判定した結果、そのデータが非重要区間であった場合には、記録周期を2分周期に変更すれば、記録の段階で記録データの削減を図ることができ、長時間の記録を実現できる。
図7は、データ蓄積部7に記録される記録データのデータ構造例を示す図である。図7に示されるように、記録データ110には、日時情報とサイズ情報と重要区間かどうかの識別情報と取得したデータから構成される。重要区間かどうかの判定結果は、このデータの項目として記録される。なお、図7のデータ構造は、一例であり、その構造は、図示の例に限定されない。例えば、その記録項目の並び順はこの例に限定されない。また、この例では、データを連続して記録するようにしているが、例えば、記録媒体の記録単位の整数倍の間隔となるように記録データ固定長で構成してもよい。その場合、サイズ情報は必ずしも不要ではない。
また、ここでは、重要度判定部11において重要期間判定を行う例で説明したが、記録時に適応的に記録周期を変更する必要がない場合には、データ圧縮部10において重要期間判定を行なってもよい。この場合には、間引きによるデータ量の削減処理時にデータを読出しながら逐次重要期間かどうかを判定して間引き周期を制御する。この場合には、図7で示したデータ構造において、重要区間を示す識別子は不要となる。
以上に説明したように、実施の形態1に係るデータ収集記録装置1及びデータ収集記録方法によれば、データ蓄積部7の記録可能容量が少なくなった場合に、過去に記録されたデータを、記録時の記録周期よりも長くなるように間引いてデータを圧縮するため、長期間にわたるデータ記録ができる。
また、間引きによるデータ量の削減処理の際に、単純に一定間隔でデータを間引くのではなく、データの変化量がある部分や、モーターが作動している部分などと、データの変化が少ない部分とに分けて、間引きの間隔を適応的に変化させる場合には、データの分析に必要な重要なデータをより多く残すことができ、精度のよいデータ分析ができる。
さらに、重要度の判定においては、データの微分値に基づく判定かデータの値そのものについての判定かに応じて重要度判定を行い、重要期間を項目ごとに設定することで、判定条件に基づいて重要と判定した時点から指定した保持期間を重要期間と区分されるため、重要なデータをより広範に収集することができる。
さらにまた、重要度の判定をデータの記録時点で行い、記録するデータに対して重要度判定結果をマーキングしていることにより、多くのデータを連続的に処理しなければならない間引きによるデータ量の削減処理時の処理を軽減することができるため、より性能の低い安価な装置構成で、この間引きの処理を実現できる。
また、すでに記録されたデータのデータ量削減処理のみならず、記録の時点でもデータの重要度に基づく適応的な時間間隔の間引き処理ができるので、重要なデータを残しながら記録時点のデータ量を削減でき、記録されたデータに対する間引きによるデータ量の削減処理の回数を削減することができる。
また、データ蓄積部7を取外し可能な構成とした場合には、データ蓄積部7の交換により、データ記録可能容量を容易に増加することができる。
実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係るデータ収集記録装置1a(すなわち、実施の形態2に係るデータ収集記録方法を実施することができる装置)の構成を概略的に示すブロック図である。図8において、図1に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
図8は、実施の形態2に係るデータ収集記録装置1a(すなわち、実施の形態2に係るデータ収集記録方法を実施することができる装置)の構成を概略的に示すブロック図である。図8において、図1に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
実施の形態2に係るデータ収集記録装置1aは、挿抜検知部31と、データ補助蓄積部32と、外部装置通信部21と、外部装置コマンド解析部22と、送信データ生成部23とを備える点において、実施の形態1に係るデータ収集記録装置1と相違する。また、図8において、実施の形態2の効果に直接影響を及ぼさない部分は、図示していない。
外部装置通信部21は、外部の携帯端末装置などと接続されて、管理対象システムへのコマンド通信や、管理対象システムからのデータ取得を行う。外部装置通信部21は、例えば、RS−232C規格などのシリアル通信仕様で構成する。このシリアル通信仕様では、外部装置からからデータ収集記録装置1aにコマンドなどを受け取ることも、逆に、データ収集記録装置1aから外部装置へデータを送ることもできる。
外部装置コマンド解析部22は、外部装置から送信されてきたコマンドを解析し、どのような処理を次に行うかを決定する。そのコマンドの解析結果が、例えば、管理対象システムのあるデータを取得するというものであった場合、制御部50の制御により、データ要求送信部3がシステム通信部2を介して管理対象システムにデータ送信要求を送り、管理対象システムからは、システム通信部2を介してシステムデータ取得部4にデータが送られる。
送信データ生成部23は、管理対象システムから取得したデータや、データ蓄積部7に記録されているデータから、必要なデータを選択し、外部装置通信部21を介して外部装置へデータを送信する。
なお、外部装置通信部21の構成をRS−232C規格のシリアル通信部としたが、これに限るものではなく、他のシリアル通信規格に基づく通信部であってもよい。また、データ収集システムの外部装置通信部21は、RS−232Cで構成し、その接続先となる管理対象システムの通信使用にあわせて、通信仕様を変換する装置を介して接続してもよい。
挿抜検知部31は、データ蓄積部7がデータ収集記録装置1aに取り付けられているか、又は、取り外されているかを検知する。取外しの検知は、例えば、データ蓄積部7に設けられた物理的なスイッチにより検知を行うか、又は、接続部の電気的な電位で検知を行う。検知結果は、データ記録部6に通知される。
データ補助蓄積部32は、データ蓄積部7と同様に、管理対象システムから受け取ったデータを記録する。データ補助蓄積部32は、データ蓄積部7とは、別個に設けられる。
実施の形態2では、データ収集記録装置1aに外部の端末を接続し、外部の端末から管理対象システムのデータを取得することを実現するとともに、外部装置からデータを取り出している際にもデータ蓄積部7には、データの蓄積を行うことを実現する。また、データ蓄積部7が取り外されている場合にも、データ補助蓄積部32に一時的にデータを蓄積することで、データ蓄積部7が取り外されている間のデータ取得もできるように構成している。
図9は、データ収集記録装置1aによる処理を示すフローチャートである。データ収集記録装置1aは、管理対象システムから受信したデータを、一旦、データ補助蓄積部32に蓄積する。そして、受信データが外部装置からの要求により管理対象システムから受信したデータである場合には、データ読出し部8がデータ補助蓄積部32からデータを読出して外部装置通信部21を経由してデータを外部装置に出力する。また、受信したデータが外部装置からの要求により読み出されたものではなく、データを記録するために取得されたデータである場合には、挿抜検知部31によりデータ蓄積部7が取り外されていないかを確認し、取り外されていなければ、データをデータ蓄積部7に記録する。データ蓄積部7が取り外されていた場合には、データ補助蓄積部32にデータを残しておき、データ蓄積部7が挿入されるまでデータを保持する。データ挿抜検知部31により、データ蓄積部7が再度取り付けされたことを検知した場合に、データ補助蓄積部32に記録しているデータをデータ蓄積部7に転送する。
また、データ蓄積部7が取り外されている間にデータ補助蓄積部32における一時的な記録においても、取外し時間が長くなるとデータ補助蓄積部32の記録可能容量が減少してくるが、この場合にも、残量検知部9において残容量を検知し、残容量が少なくなった場合には、データ圧縮部10により間引き圧縮を行う。間引き処理の方法としては、実施の形態1において、データ蓄積部7に記憶されているデータに対する間引き処理と同様の処理を行うことができる。
なお、上記説明では、外部装置から要求されて管理対象システムから取得したデータは、外部装置に送信する例を示したが、外部装置から要求されて管理対象システムから取得したデータを、外部装置に送信するとともに、あわせてデータ蓄積部7に記録してもよい。この場合、外部装置から要求されたデータであることを明示する項目をデータに設け、記録時に外部装置から要求されたデータである旨を明示すれば、データ確認時の利便性が向上する。
以上に説明したように、実施の形態2に係るデータ収集記録装置1a及びデータ収集記録方法によれば、データの記録を行っている際にも、検査員が現地で外部端末装置をデータ収集記録装置1aに接続して適切なコマンドを送信することで、給湯システムなどのリアルタイムな状態を取得することができる。
例えば、データ補助蓄積部32を用いずに、データ蓄積部7に一旦データを記録してからそのデータを読み出す方法でも外部装置に対して検査員が要求したデータを外部端末装置に対して送出することができるが、一般的に、データ蓄積部7を構成する部材、例えば、SDメモリーカードなどは、データ補助蓄積部32を構成する部材、例えば、半導体メモリーなどに比べてアクセススピードが遅いため、データの書き込みと読み込みに長い時間を要する。そのため、データ補助蓄積部32を用いない方法の場合には、検査員がデータを要求してから、そのデータを取得するまでに待ち時間が発生し、作業効率が悪い。また、取得するデータの量によっては、検査員から要求されたデータの読出しに長い時間を要するが、この場合には、データの記録が間に合わず記録データの欠落が発生してしまう。
例えば、1回あたりのデータ量が512バイトで5秒に1回データを記録した場合に、1日当たり8847kBのデータサイズとなる。データ蓄積部7のデータ帯域が50kB/secである場合には、1日分のデータを読み出そうとすると177秒間必要となり、約3分間データの記録を行うことができないことになる。これに対し、実施の形態2におけるデータ挿抜検知部31とデータ補助蓄積部32を用いた方法によれば、この記録データの欠落を回避することができるとともに、検査員などによる外部装置からのデータ取得要求に対して迅速にデータを提示することができる。
また、データ蓄積部7のデータ内容を確認するために、データ蓄積部7が取り外された場合にも、その間のデータは、データ補助蓄積部32において一時的にデータを記録するとともに、データ蓄積部7が再度装着されたことを検知してデータを転送するため、記録データの内容を確認中もデータを欠落することなく連続して記録することができる。
例えば、データ補助蓄積部32を設けずにデータ蓄積部7の予備を準備しておき、データ蓄積部7を取外した際にこの予備のデータ蓄積部を装着するなどの方法で行った場合、データ蓄積部7を交換している間の数十秒間については、データの欠落を避けることができない。また、このような予備のデータ補助蓄積部32を使用した場合には、記録データが、元のデータ蓄積部7と予備のデータ補助蓄積部32とに分散してしまうため、長期間にわたる連続的なデータの分析が実現できなくなってしまう。しかし、実施の形態2におけるデータ挿抜検知部31とデータ補助蓄積部32を用いた方法によれば、データ蓄積部7を取り出して内容を確認した後再度装着しても、その取外し期間のデータもデータ蓄積部7に時系列で連続して記録することができ、より精度のよいシステム分析ができる。
また、データ補助蓄積部32でも記録可能データ残容量に応じてデータ間引きによるデータ量削減を行うため、データ補助蓄積部32の容量が少なかった場合や、データ蓄積部7が長時間取り外されていた場合でも、記録データの欠落を生じないようにすることができる。
実施の形態3.
図10は、実施の形態3に係るデータ収集記録装置1b(すなわち、実施の形態3に係るデータ収集記録方法を実施することができる装置)の構成を概略的に示すブロック図である。図10において、図8に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態3に係るデータ収集記録装置1bは、データ分析部41と、候補画像格納部42と、レポート画像生成部43とを備える点において、実施の形態2に係るデータ収集記録装置1aと相違する。また、図10において、実施の形態3の効果に直接影響を及ぼさない部分は、図示していない。
図10は、実施の形態3に係るデータ収集記録装置1b(すなわち、実施の形態3に係るデータ収集記録方法を実施することができる装置)の構成を概略的に示すブロック図である。図10において、図8に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態3に係るデータ収集記録装置1bは、データ分析部41と、候補画像格納部42と、レポート画像生成部43とを備える点において、実施の形態2に係るデータ収集記録装置1aと相違する。また、図10において、実施の形態3の効果に直接影響を及ぼさない部分は、図示していない。
実施の形態3に係るデータ収集記録装置1bにおいては、データ分析部41は、データ蓄積部7に記録されたデータについて分析を行い、レポート画像生成部43は、データ分析部41の分析結果に基づいてレポートを生成し、データ記録部6は、生成されたレポートをデータ蓄積部7に書き込む。
レポート画像生成部43によるレポート生成について説明する。データの分析は、データ分析部41が、データ蓄積部7に記録しているデータを読出して、そのデータに基づいて行う。例えば、水を沸かす動作(沸きあげ動作)をしているにもかかわらず、水温の上昇が鈍い場合は、故障又はその前兆であると判断できる。また、モーターが動作して、容器などの所定部分に水を流入させているにもかかわらず、所定部分の水量(又は水位)が増えないなども、故障又はその前兆と考えられる。このように、データ分析部41は、事前に分析する内容を設定しておき、この設定した条件に基づいて分析を実施する。
データ分析部41は、定期的にその分析動作を行う。データ分析部41は、例えば、毎月25日などのように、決められたスケジュールで分析を行い、前月の26日から当月の25日までのデータを読出して逐次データの分析を行う。分析結果は、例えば、管理対象システムである給湯システムなどに、問題がない状態であるという分析結果(異常無し)、又は、点検が必要である状態であるという分析結果(軽微な異常あり)、又は、修理が必要な状態であるという分析結果(重大な異常あり)などがある。
なお、分析スケジュール及び頻度は上記例に限定されるものではなく、例えば、毎月の最終日として規定してもよいし、10日ごとといったスケジュールとしてもよい。また、日時情報は、データ収集記録装置1bに備えられ図示していない時計部を利用してもよいし、管理対象システムとの通信により日時情報を取得してもよい。
次に、レポート画像の生成について説明する。レポート画像生成部43は、判定結果を明示するレポートを作成する。このレポートは、通常は、汎用的な画像ファイルとして生成される。汎用的な画像ファイルは、例えば、ビットマップ形式の画像フォーマットである。ビットマップ画像は、画像を格子状の点に分割して、その点のRGB等の情報を数値で格納しているフォーマットである。このフォーマットの画像は、パソコンのほか、携帯端末やメモリーカードスロットを備えたテレビなどで表示することができる。このレポート画像は、例えば、横方向のピクセル数を640ピクセル、縦方向を480ピクセルなどで構成する。以後、このような縦横のサイズ(又は解像度)を、640×480と表記する。
候補画像格納部42には、レポートの候補となる画像データ(素材データ)が格納されている。この候補画像は、その縦と横の解像度がレポート画像のピクセル数の整数分の1(すなわち、Nを整数としたときに、1/N)で構成される。レポート画像のピクセル数の整数分の1を、横方向について1/1とし、縦方向について1/4とした場合、その候補画像の1つは、640×120の解像度で構成される。また、レポート画像のピクセル数の整数分の1を、横方向について1/10とし、縦方向について1/10とした場合、その候補画像の1つは、64×48の解像度で構成される。
図11に、候補画像の例を示す。この候補画像には、判定結果の候補となる情報が記載されている。121は、レポートのタイトルとなる画像であり、131〜133は、分析判定の結果として考えられる候補画像であり、141〜143は、その他補助的な情報の候補画像であり、150〜159は、0から9の数値を表す候補画像であり、160は、なにも記載されていない空白画像である。レポート画像生成部43は、これら候補画像を組み合わせてレポートを作成する。
図12に、最終的なレポート画像の例を示す。図12の例は、図11の候補画像から、候補画像121、候補画像132、候補画像141、候補画像142、候補画像143、候補画像150〜159、及び、候補画像160を組みあわせて構成している。この画像ファイルには、作成日時をファイル名としたファイルを生成し、分析のたびの履歴を残すことが望ましいが、ファイル名を一意の名前に固定し、最新のレポート画像のみを格納してもよい。
図13にビットマップ画像のデータ構造を示す。ビットマップ画像データ180は、ファイルヘッダ181と情報ヘッダ182とビットマップ画像のデータ183で構成される。ファイルヘッダ181の内容は、例えば、図14に示すようなものであり、また、情報ヘッダの内容は、例えば、図15に示すものである。ビットマップファイルでは、画像のデータは、圧縮されることなく、画像のドット位置とデータの位置が1対1で構成される。そのため、選択画像の合成は、候補画像のデータを最終レポート画像のデータの所定の位置に書き込むだけで簡単に実現できる。その際のヘッダ情報だが、データが非圧縮で構成されるため、ファイルヘッダ181のファイルサイズは、例えば、レポート画像のデータサイズを640×480などと固定すれば、常に同じ値となる。また、情報ヘッダ中の画像の幅や高さなどといったヘッダ情報も常に固定の値となる。よって、候補画像の形式を同一とし、かつ、最終的に生成されるレポート画像のサイズを固定とすれば、ヘッダの情報は、常に同じ情報を利用することができ、画像データ部のデータを候補画像の中から組み合わせて構築するだけで容易に汎用画像フォーマットのレポートを作成することができる。
なお、実施の形態3では、レポートとして書き込むファイルの画像フォーマットをビットマップファイルで構成したが、実際にデータ蓄積部7に書き込む際には、さらに別の画像形式に変換してもよい。例えば、前記で説明した方法でビットマップ画像のレポートを作成したのち、ビットマップ形式をJPEG規格の画像形式に変換してから画像データを書き込んでもよい。このようにすれば、記録時のデータサイズを削減することができる。
また、実施の形態3では、分析結果のレポートをビットマップファイルなどの画像フォーマットでデータ蓄積部7に生成するが、さらに、このレポート画像の表示を制御するためのインデックスファイルを追加で生成してもよい。インデックスファイは、例えば、HTML(Hyper Text Markup Language)言語で作成する。HTMLは、Webページの記述に使用される言語であり、文書の中に画像や音声などへのリンク情報を埋め込むことができる。そのため、レポート画像を複数同時に並べて表示するなど、表示をより見やすくすることができる。この場合のレポート画像の閲覧は、Webブラウザで行うことになるが、一般的なパソコンには、Webブラウザが標準的に搭載されており、また、近年では、Webブラウザを搭載したテレビなども増加している。
図16は、インデックスファイルでメニューページを構成した場合の例を示すものであり、HTMLで記述したインデックスファイルをWebブラウザで閲覧している状態である。図16では、時系列で3つのレポート画像を表示しており、レポート画像J、レポート画像K、レポート画像Lは時系列のレポート画像である。この例では、レポート画像Kを大きく表示している。レポート画像Lは、その時点で最新のレポート画像である。画面下部の「Pre」の矢印は、1つ前のレポートを表示させるためのボタンであり、このボタンを選択すると、レポート画像Jの1次点前のレポート画像Iから、レポート画像J、レポート画像Kまでが表示され、このとき、レポート画像Jが大きく表示され、それ以外のレポート画像Iとレポート画像Kは、小さく表示される。同様に、「Next」の矢印は、時系列で1時点後のデータを表示させるためのボタンである。各レポート画像の下に丸の形で配置されているボタンは、関連データへのリンクボタンであり、そのレポート画像と関連するデータが格納されているフォルダへのリンク情報が格納され、クリックするとそのデータ格納フォルダが開かれる。なお、図16の画面構成は、一例であり、画面構成は、この例に限定されず、より多くのレポート画像、例えば、8枚などを同時に表示する構成としてもよい。
以上のように、実施の形態3に係るデータ収集記録装置1b及びデータ収集記録方法によれば、定期的にデータの分析を行ない、その結果を取り出し、ユーザー操作によって容易に取外し可能なデータ蓄積部7、例えば、可搬性のメモリ装置など、に記録する場合には、管理対象システムのユーザーがこのデータ蓄積部7を取外してパソコンなどで結果を確認することで、容易に管理対象システムの状態を知ることができ、専用装置を使用した点検作業員による定期的な点検の回数を削減することができる。
また、レポートの生成を、候補画像の組み合わせという方法で実現しているため、データ収集記録装置1bを、簡易な構成で実現することができる。
1,1a,1b データ収集記録装置、 2 システム通信部、 3 データ要求送信部、 4 システムデータ取得部、 5 記録条件制御部、 6 データ記録部、 7 データ蓄積部、 8 データ読出し部、 9 残量検知部、 10 データ圧縮部、 11 重要度判定部、 21 外部装置通信部、 22 外部装置コマンド解析部、 23 送信データ生成部、 31 挿抜検知部、 32 データ補助蓄積部、 41 データ分析部、 42 候補画像格納部、 43 レポート画像生成部、 50 制御部、 100 重要期間判定テーブル、 101 対象項目、 102 判定種別、 103 判定値、 104 保持期間、 110 記録データ構造、 121,131〜133,141〜143,150〜159,160 候補画像、 170 分析レポート、 180 ビットマップファイルデータ構造、 181 ビットマップファイルファイルヘッダ、 182 ビットマップファイル情報ヘッダ、 183 画像データ。
Claims (20)
- 管理対象システムの状態に関するデータを所定の時間間隔ごとに取得するシステムデータ取得部と、
データ蓄積部に前記データを時系列順に記録するデータ記録部と、
前記データ蓄積部に記録された前記データを読み出すデータ読出し部と、
前記データ読出し部によって読み出された複数の前記データのいずれかを間引く処理によって、圧縮データを生成するデータ圧縮部と、
装置全体を制御する制御部と
を有し、
前記データ圧縮部は、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を、前記データ蓄積部に記録された前記データの時間間隔が前記所定の時間間隔よりも長くなるように実行し、
前記データ記録部は、前記データ蓄積部に記録されている前記データを前記圧縮データに書き替える
ことを特徴とするデータ収集記録装置。 - 前記データ圧縮部は、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理において、前記データ蓄積部に時系列順に記録された複数の前記データの内の所定の時点よりも古いデータの時間間隔が、前記データ蓄積部に時系列順に記録された複数の前記データの内の前記所定の時点よりも新しいデータの時間間隔よりも長くなるように間引きの間隔を調節することを特徴とする請求項1に記載のデータ収集記録装置。
- 前記データ蓄積部の記録領域の残容量を検知する残量検知部をさらに有し、
前記制御部は、前記データ蓄積部の記録領域の残容量が所定の基準値以下になったときに、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を実行させる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ収集記録装置。 - 管理対象システムから受信したデータの重要度を判定する重要度判定部をさらに有し、
前記データ圧縮部は、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理における間引きの間隔を、前記重要度に応じて適応的に変化させる
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のデータ収集記録装置。 - 前記重要度判定部は、前記重要度の判定を、前記データが示す値を第1の基準値と比較することによって得られる第1の比較結果、及び、2つの前記データがそれぞれ示す2つのデータ値の差分量より得られる微分値を第2の基準値と比較することによって得られる第2の比較結果の、少なくとも一方に基づいて行うことを特徴とする請求項4に記載のデータ収集記録装置。
- 前記データ記録部は、前記システムデータ取得部によって取得された前記データを時系列順に前記データ蓄積部に記録する時間間隔を、前記重要度に応じて適応的に変化させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のデータ収集記録装置。
- 前記データ蓄積部が取外し可能であり、
該データ蓄積部の挿抜状態を検知する挿抜検知部と、
データ補助蓄積部と
をさらに有し、
前記データ記録部は、前記挿抜検知部が前記データ蓄積部が抜かれている状態を検知したときに、前記データ補助蓄積部に前記データを記録する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のデータ収集記録装置。 - 前記残量検知部は、前記データ補助蓄積部の記録領域の残容量を検知し、
前記制御部は、前記データ補助蓄積部の記録領域の残容量が所定の基準値以下になったときに、前記データ補助蓄積部に記録されたデータについて前記データ圧縮部による複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を実行させる
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ収集記録装置。 - 前記データ蓄積部に記録されたデータを分析するデータ分析部と、
前記データ分析部による分析結果を示す画像を生成するレポート画像生成部と
をさらに有し、
前記データ分析部は、前記データ蓄積部に記録されたデータを定期的に分析し、前記レポート画像生成部は、前記分析結果に基づいたレポート画像データを生成し、前記データ記録部は前記レポート画像データを前記データ蓄積部に記録する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のデータ収集記録装置。 - 候補画像データを予め記憶する候補画像格納部をさらに有し、
前記レポート画像生成部は、前記分析結果に基づき、候補画像データの中から1つ以上の画像データを選択し、選択された1つ以上の画像データから前記レポート画像データを生成する
ことを特徴とする請求項9記載のデータ収集記録装置。 - 管理対象システムの状態に関するデータを所定の時間間隔ごとに取得する取得ステップと、
データ蓄積部に前記データを時系列順に記録する記録ステップと、
前記データ蓄積部に記録された前記データを読み出す読出しステップと、
前記データ読出しステップにおいて読み出された複数の前記データのいずれかを間引く処理によって、圧縮データを生成する圧縮ステップと
を有し、
前記圧縮ステップにおいて、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を、前記データ蓄積部に記録された前記データの時間間隔が前記所定の時間間隔よりも長くなるように実行し、
前記圧縮ステップ後に、前記データ蓄積部に記録されている前記データを前記圧縮データに書き替える
ことを特徴とするデータ収集記録方法。 - 前記圧縮ステップにおいて、前記データ蓄積部に時系列順に記録された複数の前記データの内の所定の時点よりも古いデータの時間間隔が、前記データ蓄積部に時系列順に記録された複数の前記データの内の前記所定の時点よりも新しいデータの時間間隔よりも長くなるように間引きの間隔を調節することを特徴とする請求項11に記載のデータ収集記録方法。
- 前記データ蓄積部の記録領域の残容量を検知する残量検知ステップをさらに有し、
前記データ蓄積部の記録領域の残容量が所定の基準値以下になったときに、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を実行させる
ことを特徴とする請求項11又は12に記載のデータ収集記録方法。 - 管理対象システムから受信したデータの重要度を判定する重要度判定ステップをさらに有し、
前記データ圧縮部は、複数の前記データのいずれかを間引く前記処理における間引きの間隔を、前記重要度に応じて適応的に変化させる
ことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載のデータ収集記録方法。 - 前記重要度判定ステップにおいて、前記重要度の判定を、前記データが示す値を第1の基準値と比較することによって得られる第1の比較結果、及び、2つの前記データがそれぞれ示す2つのデータ値の差分量より得られる微分値を第2の基準値と比較することによって得られる第2の比較結果の、少なくとも一方に基づいて行うことを特徴とする請求項14に記載のデータ収集記録方法。
- 前記取得ステップにおいて取得された前記データを時系列順に前記データ蓄積部に記録する時間間隔を、前記重要度に応じて適応的に変化させることを特徴とする請求項11乃至15のいずれか1項に記載のデータ収集記録方法。
- 前記データ蓄積部が取外し可能であり、該データ蓄積部の挿抜状態を検知する挿抜検知ステップをさらに有し、
前記挿抜検知部が前記データ蓄積部が抜かれている状態を検知したときには、前記記録ステップにおいて、前記データ蓄積部に代えてデータ補助蓄積部に前記データを記録する
ことを特徴とする請求項11乃至16のいずれか1項に記載のデータ収集記録方法。 - 前記データ補助蓄積部の記録領域の残容量を検知するステップをさらに有し、
前記データ補助蓄積部の記録領域の残容量が所定の基準値以下になったときに、前記データ補助蓄積部に記録されたデータについて複数の前記データのいずれかを間引く前記処理を実行する
ことを特徴とする請求項17に記載のデータ収集記録方法。 - 前記データ蓄積部に記録されたデータを分析する分析ステップと、
前記分析結果を示すレポート画像を生成するレポート画像生成ステップと
をさらに有し、
前記データ蓄積部に記録されたデータを定期的に分析し、前記分析結果に基づいたレポート画像データを生成し、前記レポート画像データを前記データ蓄積部に記録する
ことを特徴とする請求項11乃至18のいずれか1項に記載のデータ収集記録方法。 - 前記分析結果に基づき、候補画像格納部に予め記憶される候補画像データの中から1つ以上の画像データを選択し、選択された1つ以上の画像データから前記レポート画像データを生成する
ことを特徴とする請求項19記載のデータ収集記録方法。
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