JP2012004947A

JP2012004947A - サーバ装置及び状態情報送信方法

Info

Publication number: JP2012004947A
Application number: JP2010139494A
Authority: JP
Inventors: Motoko Kawachi; 素子河内; Masumi Nomura; 真澄野村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】通信サーバや公共通信網の負荷を低減させ、通信サーバの処理能力や公共通信網の帯域における無駄の発生を防ぐ。
【解決手段】不定期サンプリング部１０７は、情報取得部１０１が取得した状態情報の値がサンプリング周期記憶部１０４が記憶する条件を満たす場合、第１のサンプリング周期より短く、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する条件に対応する第２のサンプリング周期で、情報取得部１０１が取得した状態情報をサンプリングし、送信部１１０は、当該状態情報をデータサーバに送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、クライアント装置にプラントの状態を示す状態情報を送信するサーバ装置及び状態情報送信方法に関する。

プラントを安定して運転させるには、プラントの状態データを監視し、解析して調整を行う必要がある。しかし、プラントの現場には、必ずしもプラントの詳細を知る専門家や高度な解析アプリケーションを備える解析システムが存在するとは限らない。従来は、このような場合、プラントのオペレータが、遠方に居る専門家や解析アプリケーションによる支援を得るため、プラントから状態情報を抽出し、当該状態情報を遠隔の専門家や解析アプリケーションに送信していた。しかし、この方法は、状態情報の送信に手間と時間を要し、またオペレータによる送信ミスが発生する惧れがあるなどの問題があった。

このような問題を解決する方法としては、プラントの制御システムに接続したサーバ装置が遠隔のクライアント装置へプラントを構成する機器、例えばガスタービンの状態情報を送信し、状態情報を受信したクライアント装置が当該状態情報を用いてプラントの監視・制御を行う方法が考えられる。
また、特許文献１には、ネットワークを介して接続されたプラントの制御を行う制御端末を備えるプラント制御代行システムが開示されている。

特開２００２−３４０８１号公報

ところで、クライアント装置は、実行する解析処理によっては、異なるサンプリング周期で抽出した状態情報を用いることがある。クライアント装置が、定常運転時のプラントの状態遷移と起動時の異常動作検出とを行う場合、後者では、起動時という短い期間で速やかに異常検出を行う必要があることから、前者と比較して短い周期で抽出した状態情報を用いる必要がある。
結果、サーバ装置は、クライアント装置が任意のサンプリング周期における状態情報を利用できるよう、最も短い周期でクライアント装置へリアルタイムに状態情報を送信する必要がある。

しかしながら、サーバ装置がリアルタイムに状態情報を送信する場合、プラントが大規模であるほど、１つのプラントから出力される状態情報のデータ量が多くなるため、サーバ装置やネットワークの負荷が高くなってしまうという問題がある。また、プラントが定常動作時である場合など、クライアント装置が用いる状態情報のサンプリング周期が長い場合であっても、サーバ装置はリアルタイムにデータを送信することとなる。そのため、サーバ装置の処理能力やネットワークの帯域に無駄が発生してしまうと場合があるという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、クライアント装置にプラントの状態を示す状態情報を送信するサーバ装置であって、前記プラントの現在の動作状態を示す状態情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさない場合、当該状態情報を所定の第１のサンプリング周期でサンプリングし、前記状態情報の値が所定の条件を満たす場合、少なくとも前記情報取得部が取得した状態情報を前記第１のサンプリング周期より短い第２のサンプリング周期でサンプリングするサンプリング部と、前記サンプリング部がサンプリングした状態情報を前記クライアント装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明において、前記サンプリング部は、前記情報取得部が取得した状態情報を前記第１のサンプリング周期でサンプリングする第１のサンプリング部と、前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たす場合に、前記状態情報を前記第２のサンプリング周期でサンプリングする第２のサンプリング部とを備え、前記送信部は、前記第１のサンプリング部及び前記第２のサンプリング部がサンプリングした状態情報を前記クライアント装置に送信することを特徴とする。

また、本発明において、前記第２のサンプリング部は、自身がサンプリングした状態情報をバッファに蓄積し、前記送信部は、前記第１のサンプリング部がサンプリングした状態情報を、前記第１のサンプリング周期で前記クライアントに送信し、前記第２のサンプリング部がバッファに蓄積した状態情報を、前記第１のサンプリング周期より短く前記第２のサンプリング周期と別個に設定された所定の送信周期で前記クライアントに送信することを特徴とする。

また、本発明において、前記送信部は、前記第１のサンプリング部がサンプリングした状態情報の送信タイミングと前記第２のサンプリング部がサンプリングした状態情報の送信タイミングとが重複した場合、前記第１のサンプリング部がサンプリングした状態情報のみを送信することを特徴とする。

また、本発明において、前記サンプリング部は、前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさなくなったときから所定時間経過した後に、前記第２のサンプリング周期によるサンプリングを停止することを特徴とする。

また、本発明は、クライアント装置にプラントの状態を示す状態情報を送信するサーバ装置を用いた状態情報送信方法であって、情報取得部は、前記プラントの現在の動作状態を示す状態情報を取得し、サンプリング部は、前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさない場合、当該状態情報を所定の第１のサンプリング周期でサンプリングし、前記状態情報の値が所定の条件を満たす場合、少なくとも前記情報取得部が取得した状態情報を前記第１のサンプリング周期より短い第２のサンプリング周期でサンプリングし、送信部は、前記サンプリング部がサンプリングした状態情報を前記クライアント装置に送信することを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも状態情報が所定の条件を満たさない場合、サーバ装置は、状態情報の送信を間欠的に行う。これにより、サーバ装置は、送信するデータ量を減らすことができるため、サーバ装置やネットワークの負荷を低減させることができる。
また、本発明によれば、状態情報が所定の条件を満たす場合、サーバ装置は、プラントが定常動作時であるときより短いサンプリング周期で取得した状態情報を送信する。これにより、サーバ装置は、クライアント装置の処理に要する状態情報のみを送信することができるため、サーバ装置の処理能力やネットワークの帯域における無駄の発生を防ぐことができる。

本発明の第１の実施形態によるプラント監視システムの構成図である。第１の実施形態による通信サーバ１０の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態によるサンプリング周期記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。送信部がデータサーバに送信する状態情報の例を示す図である。第１の実施形態による通信サーバの動作を示すフローチャートである。第２の実施形態による通信サーバの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態によるサンプリング周期記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。第２の実施形態による通信サーバの動作を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態によるプラント監視システムの構成図である。
プラント監視システムは、通信サーバ１０（サーバ装置）、プラント２０、データサーバ３０（クライアント装置）、分析装置４０−１〜４０−３（以下、分析装置４０−１〜４０−３を総称する場合は分析装置４０と表記する）を備える。

通信サーバ１０は、プラント２０に設置された制御盤等から状態情報を読み出し、当該状態情報を、公共通信網５０を介してデータサーバ３０に送信する。
プラント２０は、ガスタービンプラントなどのプラント設備であり、各種弁の開閉やスイッチのＯＮ／ＯＦＦなどの情報を通信サーバ１０に出力する。
データサーバ３０は、公共通信網５０を介して通信サーバ１０からプラント２０の状態情報を受信し、内部に備える記憶装置に記憶する。そして、当該記憶装置に記憶する状態情報を分析装置４０の要求に応じて送信する。
分析装置４０は、データサーバ３０が記憶する状態情報を受信し、当該状態情報を用いてプラント２０の動作状態を分析する。
データサーバ３０と分析装置４０とはＬＡＮ（Local Area Network）などで接続されている。
このように、プラント２０の状態情報を通信サーバ１０が公共通信網５０を介して一旦データサーバ３０に送信し、分析装置４０は、データサーバ３０から状態情報を取得して分析処理を実行する。これにより、分析装置４０が用いる状態情報の量が多い場合や、状態情報へのアクセス頻度が高い場合にも、公共通信網５０に負荷を与えずに処理を行うことができる。

図２は、第１の実施形態による通信サーバ１０の構成を示す概略ブロック図である。
通信サーバ１０は、情報取得部１０１、定期サンプリングタイマ１０２、定期サンプリング部１０３（サンプリング部、第１のサンプリング部）、サンプリング周期記憶部１０４、サンプリング周期決定部１０５、不定期サンプリングタイマ１０６、不定期サンプリング部１０７（サンプリング部、第２のサンプリング部）、バッファ１０８、不定期送信タイマ１０９、送信部１１０を備える。

情報取得部１０１は、プラント２０に設置された制御盤の各種出力端子からプラント２０の状態を示す状態情報を取得する。なお、制御盤の各種出力端子は、電圧値または電流値によってプラント２０の現在の状態を示す電気信号を、通信サーバ１０に出力している。そして、情報取得部１０１は、プラント２０から入力する電気信号を後述するサンプリング周期より十分に短い周期で定期的に観測し、観測時における電気信号の値を、状態情報として取得する。
定期サンプリングタイマ１０２は、所定のサンプリング周期（例えば６０秒周期）毎に、定期サンプリング部１０３にトリガ信号を出力する。以下、定期サンプリングタイマ１０２に設定されたサンプリング周期を第１のサンプリング周期と呼ぶ。
定期サンプリング部１０３は、定期サンプリングタイマからトリガ信号を入力すると、情報取得部１０１が取得した状態情報のサンプリングを実行する。つまり、定期サンプリング部１０３は、第１のサンプリング周期毎に、情報取得部１０１が取得した状態情報のサンプリングを行う。そして、定期サンプリング部１０３は、当該サンプリングした状態情報を、送信部１１０に出力する。

図３は、第１の実施形態によるサンプリング周期記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。
サンプリング周期記憶部１０４は、不定期サンプリング部１０７による状態情報の抽出を行うか否かを決定する条件、及びサンプリング周期を関連付けて記憶する。具体的には、サンプリング周期記憶部１０４は、図３に示すように条件、運転状態、サンプリング周期と、さらにプラント名を関連付けて記憶する。なお、プラント名の関連付けておくことにより、プラント監視システムは、プラント別に不定期サンプリングを指定することができる。

以下に、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する条件、運転状態、サンプリング周期の関係を説明する。
例えば、プラント２０の運転状態としては、ガスタービンが定格で運転を行う定常運転状態と、ガスタービンの動作が運転停止から運転中に移行するまでの起動状態、ガスタービンの動作が運転中から運転停止に移行するまでの停止状態、ガスタービンの運転の負荷を変化させる負荷調整状態、及び意図しない動作停止が発生したトリップ状態などの操作状態とが挙げられる。サンプリング周期記憶部１０４は、運転状態として、各種操作状態を記憶している。

このような運転状態の切り換えは、各種弁やスイッチの操作によって行われる。したがって、各種弁の開閉、及びスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を条件とすることで、プラント２０の運転状態を特定することができる。そのため、サンプリング周期記憶部１０４は、運転状態に関連付けて、当該運転状態を特定する条件を記憶している。

また、プラント２０の運転状態が起動状態、停止状態、負荷調整状態、トリップ状態などの操作状態であるとき、定常運転状態であるときと比較してプラント２０に対して運転制御のための各種操作が頻繁に行われる。そのため、分析装置４０は、プラント２０の操作状態の動作を分析する場合、定常運転状態の分析時と比較して短い、適切な周期でサンプリングされた状態情報を用いて分析を行う必要がある。そのため、サンプリング周期記憶部１０４は、プラント２０の運転状態に関連づけて、当該運転状態における分析に必要な状態情報のサンプリング周期を記憶している。なお、上述した理由により、サンプリング周期記憶部１０４が記憶するサンプリング周期は、何れも定常状態におけるサンプリング周期である第１のサンプリング周期より短い。

サンプリング周期決定部１０５は、情報取得部１０１が取得した状態情報とサンプリング周期記憶部１０４が記憶する情報とを用いて、不定期サンプリング部１０７による状態情報のサンプリング周期を決定する。以下、不定期サンプリング部１０７に設定されたサンプリング周期を第２のサンプリング周期と呼ぶ。

不定期サンプリングタイマ１０６は、第２のサンプリング周期毎に、不定期サンプリング部１０７にトリガ信号を出力する。
不定期サンプリング部１０７は、不定期サンプリングタイマからトリガ信号を入力すると、情報取得部１０１が取得した状態情報のサンプリングを実行する。つまり、不定期サンプリング部１０７は、サンプリング周期決定部１０５が決定した第２のサンプリング周期毎に、情報取得部１０１が取得した状態情報のサンプリングを行う。そして、定期サンプリング部１０３は、当該サンプリングした状態情報を、バッファ１０８に記録する。

バッファ１０８は、不定期サンプリング部１０７がサンプリングした状態情報を蓄積する。
不定期送信タイマ１０９は、不定期サンプリング部１０７がサンプリングした状態情報の送信周期（例えば２０秒周期）毎に、送信部１１０にトリガ信号を出力する。なお、不定期送信タイマ１０９の送信周期は、第１のサンプリング周期より短い。
送信部１１０は、定期サンプリング部１０３から状態情報を入力すると、当該状態情報を遅滞無くデータサーバ３０に送信する。また、送信部１１０は、不定期送信タイマ１０９からトリガ信号を入力すると、バッファ１０８から状態情報を取り出し、データサーバ３０に送信する。なお、本明細書において、バッファ１０８から状態情報を取り出すとは、バッファ１０８に最初に登録された状態情報を読み出し、その後バッファ１０８から当該状態情報を削除する処理のことを言う。

図４は、送信部がデータサーバに送信する状態情報の例を示す図である。
送信部１１０が送信する状態情報には、通信サーバ１０がプラント２０から状態情報を取得した時刻と、プラント２０から取得した複数の状態情報とが含まれる。なお、通信サーバ１０がプラント２０から状態情報を取得した時刻は、定期サンプリング部１０３または不定期サンプリング部１０７が、状態情報をサンプリングする際に、通信サーバ１０の内蔵時計（図示せず）から時刻を取得することで付与される。そして、当該時刻は、分析装置４０がプラント２０の分析をする際に、当該状態情報がプラント２０のいつの状態を示す情報であるかを特定するために用いられる。

そして、通信サーバ１０が上述した構成を備えることで、情報取得部１０１は、プラント２０の現在の動作状態を示す状態情報を取得し、定期サンプリング部１０３は、第１のサンプリング周期で情報取得部１０１が取得した情報をサンプリングする。また、不定期サンプリング部１０７は、情報取得部１０１が取得した状態情報の値が所定の条件を満たす場合、第１のサンプリング周期より短く前記条件に対応する第２のサンプリング周期で情報取得部１０１が取得した情報をサンプリングする。そして、送信部１１０は、定期サンプリング部１０３及び不定期サンプリング部１０７がサンプリングした状態情報を、データサーバ３０に送信する。
これにより、通信サーバ１０は、自装置やネットワークの負荷を低減させ、さらに自装置の処理能力やネットワークの帯域に無駄の発生を防ぐ。

次に、通信サーバ１０の動作を説明する。
図５は、第１の実施形態による通信サーバの動作を示すフローチャートである。
通信サーバ１０が動作を開始すると、情報取得部１０１は、定期的に（例えば、０．５秒毎に）プラント２０から状態情報を読み出す（ステップＳ１）。情報取得部１０１がプラント２０から状態情報を読み出すと、サンプリング周期決定部１０５は、情報取得部１０１が読み出した状態情報が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２）。

サンプリング周期決定部１０５は、サンプリング周期記憶部１０４に記憶されたテーブルを参照し、情報取得部１０１が読み出した状態情報が当該テーブルに登録された何れかの条件を満たすと判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、プラント２０の状態が、起動動作の実行中や停止動作の実行中である状態遷移中であると判定する。そして、サンプリング周期決定部１０５は、状態情報が満たす条件に関連付けてサンプリング周期記憶部１０４が記憶するサンプリング周期を読み出す（ステップＳ３）。なお、状態情報が複数の条件を満たす場合、サンプリング周期決定部１０５は、状態情報が満たす条件に関連付けられたサンプリング周期のうち、最も周期が短いものを選択する。次に、サンプリング周期決定部１０５は、選択したサンプリング周期を第２のサンプリング周期として不定期サンプリングタイマ１０６に設定する（ステップＳ４）。

次に、不定期サンプリングタイマ１０６は、現時刻が第２のサンプリング周期に合致するか否かを判定する（ステップＳ５）。不定期サンプリングタイマ１０６は、現時刻が第２のサンプリング周期に合致すると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、不定期サンプリング部１０７にトリガ信号を出力する。トリガ信号の入力により、不定期サンプリング部１０７は、ステップＳ１で情報取得部１０１が取得した状態情報をサンプリングし、当該状態情報をバッファ１０８に記録する（ステップＳ６）。

また、サンプリング周期決定部１０５は、情報取得部１０１が読み出した状態情報が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れの条件も満たさないと判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、プラント２０の状態が定常状態であると判定する。そして、サンプリング周期決定部１０５は、不定期サンプリングタイマ１０６に設定された第２のサンプリング周期を解除する（ステップＳ７）。

そして、ステップＳ５で不定期サンプリングタイマ１０６によって、現時刻が第２のサンプリング周期に合致しないと判定された場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ステップＳ６で不定期サンプリング部１０７が状態情報をバッファ１０８に記録した場合、またはステップＳ７でサンプリング周期決定部１０５が第２のサンプリング周期を解除した場合、定期サンプリングタイマ１０２は、現時刻が、第１のサンプリング周期に合致するか否かを判定する（ステップＳ８）。

定期サンプリングタイマ１０２は、現時刻が、第１のサンプリング周期に合致すると判定した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、定期サンプリング部１０３にトリガ信号を出力する。トリガ信号の入力により、定期サンプリング部１０３は、ステップＳ１で情報取得部１０１が取得した状態情報をサンプリングし、当該状態情報を送信部１１０に出力する（ステップＳ９）。そして、送信部１１０は、定期サンプリング部１０３から入力した状態情報を遅滞無くデータサーバ３０に送信する（ステップＳ１０）。

他方、ステップＳ８で、定期サンプリングタイマ１０２が、現時刻が第１のサンプリング周期に合致しないと判定した場合（ステップＳ８：ＮＯ）、不定期送信タイマ１０９は、現時刻が、所定の送信周期（例えば２０秒周期）に合致するか否かを判定する（ステップＳ１１）。不定期送信タイマ１０９は、現時刻が、所定の送信周期に合致すると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、送信部１１０にトリガ信号を出力する。

トリガ信号の入力により、送信部１１０は、バッファ１０８に状態情報が１つ以上存在するか否かを判定する（ステップＳ１２）。送信部１１０は、バッファ１０８に状態情報が１つ以上存在すると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、バッファ１０８から状態情報を１つ取り出し、当該状態情報をデータサーバ３０に送信する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１０で、送信部１１０が定期サンプリング部１０３から入力した状態情報をデータサーバ３０に送信した場合、ステップＳ１１で不定期送信タイマ１０９が、現時刻が所定の送信周期に合致しないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１２で送信部１１０が、バッファ１０８に状態情報が存在しないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、またはステップＳ１３で送信部１１０が状態情報をデータサーバ３０に送信した場合、通信サーバ１０は、管理者などによる操作や割り込み処理などにより、外部から処理の終了要求を入力したか否かを判定する（ステップＳ１４）。通信サーバ１０は、外部から終了要求を入力していないと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、プラント２０からの状態情報の読み出しを行う。他方、通信サーバ１０は、外部から終了要求を入力したと判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、処理を終了する。

このように、第１の実施形態によれば、不定期サンプリング部１０７は、情報取得部１０１が取得した状態情報の値がサンプリング周期記憶部１０４が記憶する条件を満たす場合、第１のサンプリング周期より短く、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する条件に対応する第２のサンプリング周期で、情報取得部１０１が取得した状態情報をサンプリングし、送信部１１０は、当該状態情報をデータサーバ３０に送信する。これにより、通信サーバ１０は、条件に応じて必要な周期で状態情報をサンプリングしつつ、送信するデータ量を減らすことができるため、通信サーバ１０や公共通信網５０の負荷を低減させることができる。また、通信サーバ１０は、データサーバ３０の処理に要する状態情報のみを送信することができるため、通信サーバ１０の処理能力や公共通信網の帯域における無駄の発生を防ぐことができる。

また、第１の実施形態によれば、定期サンプリング部１０３が状態情報を送信部１１０に出力すると、送信部１１０は、当該状態情報を遅滞無くデータサーバ３０に送信する。つまり、送信部１１０は、定期サンプリング部１０３がサンプリングした状態情報を、第１のサンプリング周期で送信する。他方、送信部１１０は、不定期サンプリング部１０７がバッファ１０８に蓄積した状態情報を、第１のサンプリング周期より短く、第２のサンプリング周期と別個に設定された所定の送信周期で、データサーバ３０に送信する。これにより、通信サーバ１０は、公共通信網５０における単位時間のトラフィック量を減らすことができる。

また、第１の実施形態によれば、定期サンプリングタイマ１０２が、現時刻が第１のサンプリング周期に合致しないと判定した場合に、不定期送信タイマ１０９が、現時刻が所定の送信周期に合致するか否かを判定している。つまり、送信部１１０は、現時刻が、定期サンプリング部１０３がサンプリングした状態情報の送信タイミングに合致するか否かを判定した後に、不定期サンプリング部１０７がサンプリングした状態情報の送信タイミングに合致するか否かの判定を行う。
これにより、送信部１１０は、定期サンプリング部１０３がサンプリングした状態情報の送信タイミングと不定期サンプリング部１０７がサンプリングした状態情報の送信タイミングとが重複した場合、定期サンプリング部がサンプリングした状態情報のみを送信することとなる。そのため、通信サーバ１０は、定期的な状態情報の送信を滞らせずに、定期的な状態情報及び不定期な状態情報の送信を行うことができる。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態による通信サーバの構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態による通信サーバ１０は、第１の実施形態による通信サーバ１０に代表値算出部１１１を更に備え、情報取得部１０１がプラントから取得する情報、及びサンプリング周期記憶部１０４が記憶する情報が異なるものである。

情報取得部１０１は、プラント２０に設置された制御盤の各種出力端子及び各種センサからプラント２０の状態を示す状態情報を取得する。つまり、第１の実施形態では、情報取得部１０１が弁の開閉やスイッチのＯＮ／ＯＦＦなどの情報のみを入力する場合を説明したが、第２の実施形態では、情報取得部１０１は、さらにガスタービンの入口温度や燃料流量などの物理量を示す情報を取得することができる。
代表値算出部１１１は、過去に情報取得部１０１が読み出した状態情報を保持するメモリを備え、情報取得部１０１が読み出した物理量を示す情報の代表値（例えば、移動平均値・最大値・最小値など）を算出する。

図７は、第２の実施形態によるサンプリング周期記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。
サンプリング周期記憶部１０４は、図３に示すようにプラント名、条件、運転状態、サンプリング周期を関連付けて記憶し、さらに、図７に示すように、対象信号、閾値、サンプリング周期とさらにプラント名を関連付けて記憶する。なお、プラント名の関連付けておくことにより、プラント監視システムは、プラント別に不定期サンプリングを指定することができる。

次に、通信サーバ１０の動作を説明する。なお、第１の実施形態と同じ処理を行う部分については、同じ符号を用いて説明する。
図８は、第２の実施形態による通信サーバの動作を示すフローチャートである。
通信サーバ１０が動作を開始すると、情報取得部１０１は、定期的にプラント２０から状態情報を読み出す（ステップＳ１）。情報取得部１０１がプラント２０から状態情報を読み出すと、当該状態情報のうちセンサから読み出した物理量の情報から、過去に取得した物理量（例えば、過去１０回分）と新たに取得した物理量から代表値を算出する（ステップＳ２１）。例えば、代表値算出部１１１は、情報取得部１０１から取得した直近の１０回分のガスタービン入口温度を示す情報をメモリに記憶しており、新たに情報取得部１０１から取得した入口温度を示す情報と、メモリに記憶する情報とを用いて入口温度の直近１０回の移動平均値を算出する。また、代表値算出部１１１が算出する値は移動平均値に限られず、例えば、直近１０回の最大値や最小値であっても良い。

次に、サンプリング周期決定部１０５は、情報取得部１０１が読み出した状態情報が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れの条件を満たすか否かを判定し、さらに代表値算出部１１１が算出した代表値が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れの閾値以内であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

サンプリング周期決定部１０５は、情報取得部１０１が読み出した状態情報が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れかの条件を満たすと判定し、さらに代表値算出部１１１が算出した代表値が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れかの閾値を超過したと判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、プラント２０の状態が状態遷移中、または異常状態であると判定する。そして、サンプリング周期決定部１０５は、サンプリング周期記憶部１０４が、状態情報が満たす条件または閾値に関連付けて記憶するサンプリング周期を読み出す（ステップＳ３）。なお、状態情報が複数の条件を満たし、または代表値が複数の閾値を超過した場合、サンプリング周期決定部１０５は、状態情報が満たす条件または閾値に関連付けられたサンプリング周期のうち、最も周期が短いものを選択する。次に、サンプリング周期決定部１０５は、選択したサンプリング周期を第２のサンプリング周期として不定期サンプリングタイマ１０６に設定する（ステップＳ４）。

次に、不定期サンプリングタイマ１０６は、現時刻が、第２のサンプリング周期に合致するか否かを判定する（ステップＳ５）。不定期サンプリングタイマ１０６は、現時刻が、第２のサンプリング周期に合致すると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、不定期サンプリング部１０７にトリガ信号を出力する。トリガ信号の入力により、不定期サンプリング部１０７は、ステップＳ１で情報取得部１０１が取得した状態情報をサンプリングし、当該状態情報をバッファ１０８に記録する（ステップＳ６）。

また、サンプリング周期決定部１０５は、情報取得部１０１が読み出した状態情報が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れの条件も満たさないと判定し、かつ代表値算出部１１１が算出した代表値が、サンプリング周期記憶部１０４が記憶する何れの閾値も超過しないと判定した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、プラント２０の状態が定常状態であると判定する。そして、サンプリング周期決定部１０５は、不定期サンプリングタイマ１０６に設定された第２のサンプリング周期を解除する（ステップＳ７）。

このように、第２の実施形態によれば、通信サーバ１０は、プラントに設置されたセンサから取得される物理量を用いて状態情報のサンプリング頻度及び送信頻度を制御することができる。
また、第２の実施形態によれば、代表値算出部１１１は、直近に取得された複数の物理量を用いて、移動平均や最大値、最小値などの代表値を算出し、サンプリング周期決定部１０５は、当該代表値を用いてサンプリング周期を決定する。これにより、情報取得部１０１がプラントから得る情報の平滑化を行うことができるため、センサの出力信号に乗ったノイズの影響を小さくすることができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、第１の実施形態及び第２の実施形態では、ステップＳ２（Ｓ２２）において、サンプリング周期決定部１０５が、状態情報が条件を満たさないと判定した場合に第２のサンプリング周期を解除する例を説明したが、これに限られず、例えば以下に示すような処理を実行しても良い。

不定期サンプリング部１０７は、サンプリング周期解除タイマを備えており、情報取得部１０１が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさなくなったときに当該サンプリング周期解除タイマを起動する。そして、不定期サンプリング部１０７は、情報取得部１０１が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさず、かつサンプリング周期解除タイマの計測時間が所定時間経過した後に、第２のサンプリング周期によるサンプリングを停止するようにしても良い。
この場合、状態遷移時の状態情報に加え、状態遷移が終了してから所定時間の間の状態情報をサンプリングすることができる。そのため、分析装置４０は、状態遷移が終了してから所定の時間の間の状態情報についても詳細な分析を行うことができる。

また、第２の実施形態では、通信サーバ１０は、プラント２０に設置された制御盤等から状態情報と、プラントに設置されたセンサから取得される物理量とを用いて状態情報のサンプリング頻度及び送信頻度を制御する場合を説明したが、これに限られない。例えば、通信サーバ１０は、プラントに設置されたセンサから取得される物理量のみを用いて状態情報のサンプリング頻度及び送信頻度を制御することで、プラント２０に設置された制御盤等から状態情報を用いないような構成としても良い。

上述の通信サーバ１０は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１０…通信サーバ２０…プラント３０…データサーバ４０、４０−１〜４０−３…分析装置５０…公共通信網１０１…情報取得部１０２…定期サンプリングタイマ１０３…定期サンプリング部１０４…サンプリング周期記憶部１０５…サンプリング周期決定部１０６…不定期サンプリングタイマ１０７…不定期サンプリング部１０８…バッファ１０９…不定期送信タイマ１１０…送信部１１１…代表値算出部

Claims

クライアント装置にプラントの状態を示す状態情報を送信するサーバ装置であって、
前記プラントの現在の動作状態を示す状態情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさない場合、当該状態情報を所定の第１のサンプリング周期でサンプリングし、前記状態情報の値が所定の条件を満たす場合、少なくとも前記情報取得部が取得した状態情報を前記第１のサンプリング周期より短い第２のサンプリング周期でサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部がサンプリングした状態情報を前記クライアント装置に送信する送信部と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。
前記サンプリング部は、
前記情報取得部が取得した状態情報を前記第１のサンプリング周期でサンプリングする第１のサンプリング部と、
前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たす場合に、前記状態情報を前記第２のサンプリング周期でサンプリングする第２のサンプリング部と
を備え、
前記送信部は、前記第１のサンプリング部及び前記第２のサンプリング部がサンプリングした状態情報を前記クライアント装置に送信する
ことを特徴とするサーバ装置。
前記第２のサンプリング部は、自身がサンプリングした状態情報をバッファに蓄積し、
前記送信部は、前記第１のサンプリング部がサンプリングした状態情報を、前記第１のサンプリング周期で前記クライアントに送信し、前記第２のサンプリング部がバッファに蓄積した状態情報を、前記第１のサンプリング周期より短く前記第２のサンプリング周期と別個に設定された所定の送信周期で前記クライアントに送信する
ことを特徴とする請求項２に記載のサーバ装置。
前記送信部は、前記第１のサンプリング部がサンプリングした状態情報の送信タイミングと前記第２のサンプリング部がサンプリングした状態情報の送信タイミングとが重複した場合、前記第１のサンプリング部がサンプリングした状態情報のみを送信する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のサーバ装置。
前記サンプリング部は、前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさなくなったときから所定時間経過した後に、前記第２のサンプリング周期によるサンプリングを停止する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のサーバ装置。
クライアント装置にプラントの状態を示す状態情報を送信するサーバ装置を用いた状態情報送信方法であって
情報取得部は、前記プラントの現在の動作状態を示す状態情報を取得し、
サンプリング部は、前記情報取得部が取得した状態情報の値が所定の条件を満たさない場合、当該状態情報を所定の第１のサンプリング周期でサンプリングし、前記状態情報の値が所定の条件を満たす場合、少なくとも前記情報取得部が取得した状態情報を前記第１のサンプリング周期より短い第２のサンプリング周期でサンプリングし、
送信部は、前記サンプリング部がサンプリングした状態情報を前記クライアント装置に送信する
ことを特徴とする状態情報送信方法。