JP2016208191A - 監視制御システム及び監視制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】システムの制御にビッグデータ技術を利用する場合において生じるリアルタイム性やシステムの信頼性の低下を軽減すること。
【解決手段】中央管理監視システムは、被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースと、監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析部と、監視項目間の相関性と、監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、制御ルールを生成する制御ルール生成部と、制御ルールを被監視制御サブシステムに送信する送信部と、を備え、被監視制御サブシステムは、監視情報を送信し、制御ルールを受信する通信部と、受信された制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、監視制御技術に関する。

ＩＣＴ（Information and Communication Technology）の進展により生成・収集・蓄積等が可能になる多種大量のデータ（以下、「ビッグデータ」という。）を活用することにより、異変の察知や近未来の予測が可能になってきている（例えば、非特許文献１参照）。より高精度な予測を立てるには、「高解像（例えば事象を構成する個々の要素に分解したデータ）」、「高頻度（例えば取得・生成頻度の高いデータ）」、「多様性（例えば各種センサーからの多種多様なデータ）」等が必要となる。つまり、結果的に高精度な予測を立てるには、「多量」のデータが必要となる。
また、システムの制御にＤＷＨ（Data Ware House）ソリューション等のビッグデータ技術を利用する場合、以下のような２つの問題が生じる（例えば、非特許文献２参照）。第１の問題は、データ転送量及びリアルタイム性に関する問題である。例えば、高精度な予測に基づくシステムの制御を行う場合、「多量」のデータ通信及び処理が必要となり遅延が生じてしまう。第２の問題は、システムの信頼性に関する問題である。例えば、ビッグデータ解析装置もしくは通信に障害が発生するとシステム全体が停止してしまう。

"ビッグデータ利活用の実現のために〜日立のビッグデータ活用事例特集記事：HITACHI USER -ITビジネスNavi Vol.7-"、［オンライン］、［平成２７年４月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.hitachi.co.jp/Prod/comp/soft1/spcon/itbnavi_1205/＞ "DWH（データウェアハウス）ソリューション"、［オンライン］、［平成２７年４月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://jp.fujitsu.com/solutions/dwh/＞

図６は、既存監視制御装置５０の構成例を示す概略図である。
既存監視制御装置５０は、上記システムの監視制御対象の装置である。既存監視制御装置５０は、図６に示すように、監視回路５０１、自動制御回路５０２、駆動回路５０３及び外部監視制御ＩＦ５０４を備える。監視回路５０１は、監視対象５０５−１〜５０５−Ｍ（Ｍは２以上の整数）から監視情報を取得する。ここで、監視対象とは、例えばパーソナルコンピュータ、ルータ、スイッチなどの通信装置である。監視情報とは、監視対象に関する情報であり、例えば監視対象である通信装置の温度、パケット量など通信装置から取得可能なリアルタイム情報である。自動制御回路５０２は、監視回路５０１によって取得された監視情報を基に駆動値を計算し、駆動回路５０３を制御して制御対象５０６−１〜５０６−Ｎ（Ｎは２以上の整数）に駆動信号を送ることにより規定の動作を行わせる。ここで、制御対象とは、監視対象と同様の通信装置である。また、多くの場合、外部監視制御ＩＦ５０４は、監視対象５０５−１〜５０５−Ｍの統計値（例えば、平均、累積など）の取得と、各種パラメータの設定等の低リアルタイム性などの用途に用いられている。
外部監視がポーリングによる場合、ポーリング間隔により異常検出までの応答時間が決まるが、データ転送量により応答時間の短縮には限界がある。既存監視制御装置５０によっては監視対象５０５−１〜５０５−Ｍからの監視情報の閾値の設定によりプッシュ型の即時通知を行うことが出来るものも存在するが、自由度が低いためビッグデータ解析で得られた複雑な条件式を用いることはできないという問題があった。

上記事情に鑑み、本発明は、システムの制御にビッグデータ技術を利用する場合において生じるリアルタイム性やシステムの信頼性の低下を軽減するための技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、中央管理監視システムと、前記中央管理監視システムの制御に従って自システム内の制御を行う被監視制御サブシステムとを備える監視制御システムであって、前記中央管理監視システムは、前記被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースと、蓄積されている前記監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析部と、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性と、前記監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、前記被監視制御サブシステムに対して実行させる制御ルールを生成する制御ルール生成部と、生成された前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信する送信部と、を備え、前記被監視制御サブシステムは、前記監視情報を送信し、前記制御ルールを受信する通信部と、受信された前記制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御部と、を備える監視制御システムである。

本発明の一態様は、上記の監視制御システムであって、前記監視制御システムにおいて、前記被監視制御サブシステムが複数備えられ、前記通信部は、前記監視情報を、前記制御ルールで定められた前記中央管理監視システム又は他の被監視制御サブシステムに送信する。

本発明の一態様は、上記の監視制御システムであって、前記監視制御システムにおいて、第１の中央管理監視システム及び第２の中央管理監視システムが備えられ、前記第１の中央管理監視システムが備えるデータ解析部は、前記ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性を求め、前記第１の中央管理監視システムが備える制御ルール生成部は、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性に基づいて、前記制御ルールを生成し、前記第１の中央管理監視システムが備える送信部は、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、前記第２の中央管理監視システムが備えるデータ解析部は、前記エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性を求め、前記第２の中央管理監視システムが備える制御ルール生成部は、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の因果性に基づいて、前記制御ルールを生成し、前記第２の中央管理監視システムが備える送信部は、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、前記被監視制御サブシステムは、複数の中央管理監視システムから送信された前記制御ルールのいずれかに従って前記制御を行う。

本発明の一態様は、上記の監視制御システムであって、前記被監視制御サブシステムは、前記通信部と、前記制御部とを備える監視制御プロキシと、既存監視制御装置とで構成され、前記既存監視制御装置は、前記監視制御プロキシが備える前記制御部の制御に従って前記制御対象である通信装置を制御する。

本発明の一態様は、中央管理監視システムと、前記中央管理監視システムの制御に従って自システム内の制御を行う被監視制御サブシステムとを備える監視制御システムにおける監視制御方法であって、前記中央管理監視システムが、前記被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースに蓄積されている前記監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析ステップと、前記中央管理監視システムが、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の相関性と、前記監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、前記被監視制御サブシステムに対して実行させる制御ルールを生成する制御ルール生成ステップと、前記中央管理監視システムが、生成された前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信する送信ステップと、前記被監視制御サブシステムが、前記監視情報を送信し、前記制御ルールを受信する通信ステップと、前記中央管理監視システムが、受信された前記制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御ステップと、を有する監視制御方法である。

本発明の一態様は、上記の監視制御方法であって、前記監視制御システムにおいて、前記被監視制御サブシステムが複数備えられ、前記通信ステップにおいて、前記監視情報を、前記制御ルールで定められた前記中央管理監視システム又は他の被監視制御サブシステムに送信する。

本発明の一態様は、上記の監視制御方法であって、前記監視制御システムにおいて、前記中央管理監視システムとして第１の中央管理監視システム及び第２の中央管理監視システムが備えられ、前記第１の中央管理監視システムが有するデータ解析ステップにおいて、前記ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性を求め、前記第１の中央管理監視システムが有する制御ルール生成ステップにおいて、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性に基づいて、前記制御ルールを生成し、前記第１の中央管理監視システムが有する送信ステップにおいて、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、前記第２の中央管理監視システムが有するデータ解析ステップにおいて、前記エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性を求め、前記第２の中央管理監視システムが有する制御ルール生成ステップにおいて、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の因果性に基づいて、前記制御ルールを生成し、前記第２の中央管理監視システムが有する送信ステップにおいて、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、前記被監視制御サブシステムが、複数の中央管理監視システムから送信された前記制御ルールのいずれかに従って前記制御を行う。

本発明の一態様は、上記の監視制御方法であって、前記被監視制御サブシステムが、前記通信ステップと、前記制御ステップとを有する監視制御プロキシと、既存監視制御装置とで構成され、前記既存監視制御装置が、前記監視制御プロキシが有する前記制御ステップにおける制御に従って前記制御対象である通信装置を制御する。

本発明により、システムの制御にビッグデータ技術を利用する場合において生じるリアルタイム性やシステムの信頼性の低下を軽減することが可能となる。

第１の実施形態における監視制御システム１００のシステム構成を示す図である。 第１の実施形態における監視制御システム１００の動作の流れを示すシーケンス図である。 第２の実施形態における監視制御システム１００ａのシステム構成を示す図である。 第３の実施形態における監視制御システム１００ｂのシステム構成を示す図である。 第４の実施形態における監視制御システム１００ｃのシステム構成を示す図である。 既存監視制御装置５０の構成例を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における監視制御システム１００のシステム構成を示す図である。
監視制御システム１００は、中央管理監視システム１０及び複数の被監視制御サブシステム２０−１〜２０−Ｌ（Ｌは２以上の整数）を備える。以下の説明では、被監視制御サブシステム２０−１〜２０−Ｌについて特に区別しない場合には被監視制御サブシステム２０と記載する。

中央管理監視システム１０は、監視制御システム１００全体の管理監視制御を行う。例えば、中央管理監視システム１０は、各被監視制御サブシステム２０から送信される監視情報を統合することにより各被監視制御サブシステム２０の制御を行う。監視情報とは、監視対象に関する情報であり、例えば監視対象である通信装置の温度、パケット量など通信装置から取得可能なリアルタイム情報である。監視対象とは、例えばパーソナルコンピュータ、ルータ、スイッチなどの通信装置である。また、中央管理監視システム１０は、オペレータに対して制御判断の要求及び修理交換の要求を行う。

被監視制御サブシステム２０は、中央管理監視システム１０の制御に応じて、自システム内の制御対象である通信装置の設定変更やシーケンス動作などの制御を行う。制御対象とは、例えば監視対象と同様の通信装置である。また、被監視制御サブシステム２０は、自システム内の監視対象から所定のタイミングで監視情報を取得する。所定のタイミングとは、例えば所定の時間（例えば１分、１０分、１時間など）が経過したタイミングであってもよいし、監視対象に異常が発生したタイミングであってもよいし、中央管理監視システム１０から監視情報の取得指示がなされたタイミングであってもよいし、その他のタイミングであってもよい。被監視制御サブシステム２０は、取得した監視情報を中央管理監視システム１０に送信する。

次に、中央管理監視システム１０及び被監視制御サブシステム２０の具体的な構成について説明する。まず、中央管理監視システム１０の具体的な構成について説明する。
中央管理監視システム１０は、１台又は複数台の情報処理装置によって構成される。例えば、中央管理監視システム１０が一台の情報処理装置で構成される場合、情報処理装置は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、監視プログラムを実行する。監視プログラムの実行によって、情報処理装置は、受信部１０１、データベース１０２、データ解析部１０３、表示部１０４、制御ルール生成部１０５及び送信部１０６を備える装置として機能する。なお、中央管理監視システム１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、中央管理監視システム１０は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。監視プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ：Solid State Drive）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。監視プログラムは、電気通信回線を介して提供されてもよい。

受信部１０１は、被監視制御サブシステム２０から送信された監視情報を受信する。
データベース１０２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。データベース１０２は、受信部１０１によって受信された監視情報を蓄積する。
データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報を解析する。具体的には、データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報に対してビッグデータ解析を行うことによって、監視項目間の相関性を算出する。ここで、監視項目とは、被監視制御サブシステム２０が監視する監視対象２０４−１〜２０４−Ｍに関する所定の項目であり、例えば光通信であれば監視対象２０４−１〜２０４−Ｍの光の送信パワー、光の受信パワーなどである。

また、データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報に対してエキスパートシステムを利用することによって、監視項目間の因果性を求める。そして、データ解析部１０３は、監視項目間の相関性の情報や監視項目間の因果性の情報に基づいて、監視対象２０４−１〜２０４−Ｍの故障もしくは故障の予兆を検出し故障箇所の特定や推定、監視対象の構成装置や部品の寿命（余命）の推定を行う。例えば、データ解析部１０３は、監視項目間の相関性の情報、監視項目間の因果性の情報の両方又は一方のみを用いて監視対象２０４−１〜２０４−Ｍの故障もしくは故障の予兆を検出し故障箇所の特定や推定、監視対象の構成装置や部品の寿命（余命）の推定を行う。監視項目間の相関性の情報及び監視項目間の因果性の情報の両方を用いる場合、相関性と因果性とを並列に解析し、総合的に判断する場合と、直列（タンデム）に接続し問題箇所の絞り込みや、問題事由の詳細化に用いる場合がある。以下、両方を用いる場合の処理について具体例を挙げて説明する。

ここでは、Ａ点からＢ点へ伝送路Ｃを経由する伝送を例に説明する。この場合、データ解析部１０３は、因果性の情報をシステム設計書や構成表又は図等から求める。例えば、Ａ点からＢ点へ伝送路Ｃを経由するという構成情報から、データ解析部１０３は、Ｂ点の受信パワーはＡ点の送信パワーに比例すること、伝送路Ｃの損失はＡ点の送信パワーからＢ点の受信パワーを引いた値であることを推論する。Ｂ点の受信パワーの異常を検出した場合、Ａ点の送信パワーを知ることで、Ａ点の異常なのか、伝送路Ｃの異常なのか切り分けることが可能である。

また、Ａ点におけるレーザは通常、電流によってパワーを制御するが、環境温度とパワーの相関性、使用年数とパワーの相関性等を統計解析により求め、電流値に反映させることで安定化させることが考えられる。統計値から乖離していると判断した場合には、データ解析部１０３は、Ａ点が故障と判定し、交換や予備系への切り替え制御を行う。データ解析部１０３は、故障と判定した場合、故障箇所に関する情報を表示部１０４に表示させる。同時に、データ解析部１０３は、環境温度と部品寿命の相関性、使用年数と部品寿命の相関性等から構成装置や部品の寿命（余命）の推定を行う。
以上で、データ解析部１０３による処理についての説明を終了する。

表示部１０４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部１０４は、データ解析部１０３によって特定又は推定された故障箇所に関する情報及び構成装置や部品の寿命（余命）などの情報の解析結果を表示する。表示部１０４は、画像表示装置を中央管理監視システム１０に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部１０４は、特定又は推定された故障箇所に関する情報及び構成装置や部品の寿命（余命）などの情報を表示するための映像信号を生成し、自身に接続されている画像表示装置に映像信号を出力する。

制御ルール生成部１０５は、データ解析部１０３によって得られた監視項目間の相関性の情報と因果性の情報とのいずれかに基づいて、被監視制御サブシステム２０内で監視制御可能な監視項目に関して、被監視制御サブシステム２０毎に制御ルールを生成する。制御ルールとは、被監視制御サブシステム２０に対して実行させる規則である。制御ルールの具体例として、監視情報の処理方法、判断条件、制御対象の設定変更・シーケンス動作などがある。判断条件は、例えば光通信を例にすると、光の送信パワー又は受信パワーが所定の閾値以下になった場合に、電圧を上げるなどが挙げられる。
送信部１０６は、制御ルール生成部１０５によって生成された制御ルールの情報を、該当する被監視制御サブシステム２０に送信する。

次に、制御ルール生成部１０５による制御ルールの生成について具体例を挙げて説明する。
例えば、可用率９９．９９％という仕様があった場合、部品寿命の残り（余命）がＸＸＸ以下の部品を交換／予備系への切り替え、Ｂ点の受信パワーをＸＸＸ以上に保つなどのようにいくつかの項目に分けて、それぞれに関して上記の様ないくつかの制御ルールに分解することによって各制御ルールを生成する。ＸＸＸの部分は、ノウハウやテンプレートからの選択によって決定される。

次に、被監視制御サブシステム２０の具体的な構成について説明する。
被監視制御サブシステム２０は、１台又は複数台の情報処理装置によって構成される。例えば、被監視制御サブシステム２０が一台の情報処理装置で構成される場合、情報処理装置は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、被監視制御プログラムを実行する。被監視制御プログラムの実行によって、情報処理装置は、データベース２０１、制御部２０２及び通信部２０３を備える装置として機能する。なお、被監視制御サブシステム２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、被監視制御サブシステム２０は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。被監視制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体記憶装置等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。被監視制御プログラムは、電気通信回線を介して提供されてもよい。

データベース２０１は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。データベース２０１は、自システム内に関する情報を蓄積する。例えば、データベース２０１は、監視情報、制御ルール及びその他のローカルな情報を蓄積する。
制御部２０２は、被監視制御サブシステム２０全体を制御する。制御部２０２は、監視対象２０４−１〜監視対象２０４−Ｍのいずれかから監視情報を取得する。制御部２０２は、中央管理監視システム１０から送信された制御ルールに従って自システム内で制御を行う。例えば、制御部２０２は、制御ルールに含まれる判断条件に従って、取得した監視情報と、データベース２０１に蓄積されている情報とに基づいて、制御対象２０５−１〜２０５−Ｎの設定変更の要否やシーケンス動作変更の要否などの判断を行う。そして、制御部２０２は、判断結果に応じて、制御対象２０５−１〜２０５−Ｎを制御する。
通信部２０３は、中央管理監視システム１０との間でデータの送受信を行う。例えば、通信部２０３は、監視情報及び判断結果を中央管理監視システム１０に送信する。また、例えば、通信部２０３は、中央管理監視システム１０から送信された制御ルールを受信する。

図２は、第１の実施形態における監視制御システム１００の動作の流れを示すシーケンス図である。なお、図２では、被監視制御サブシステム２０が２台（被監視制御サブシステム２０−１及び被監視制御サブシステム２０−２）の場合を例に説明する。
被監視制御サブシステム２０−１の制御部２０２は、自システム内の監視対象２０４−１〜２０４−Ｍのいずれかから監視情報を取得する（ステップＳ１０１）。通信部２０３は、取得した監視情報を中央管理監視システム１０に送信する（ステップＳ１０２）。
被監視制御サブシステム２０−２の制御部は、自システム内の監視対象のいずれかから監視情報を取得する（ステップＳ１０３）。通信部は、取得した監視情報を中央管理監視システム１０に送信する（ステップＳ１０４）。

中央管理監視システム１０の受信部１０１は、被監視制御サブシステム２０−１及び被監視制御サブシステム２０−２から送信された監視情報を受信する。受信部１０１は、受信した監視情報をデータベース１０２に蓄積する（ステップＳ１０５）。データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報に基づいて解析を行う（ステップＳ１０６）。例えば、データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報にビッグデータ解析を行うことによって、監視項目間の相関性を算出する。また、データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報にエキスパートシステムを利用することによって、監視項目間の因果性を求める。そして、データ解析部１０３は、得られた相関性の情報と因果性の情報とのいずれかに基づいて、各被監視制御サブシステム２０内の監視対象の故障もしくは故障の予兆を検出し故障箇所の特定や推定、各被監視制御サブシステム２０内の監視対象の構成装置や部品の寿命などを解析する。データ解析部１０３は、解析結果を表示部１０４に表示させる。表示部１０４は、データ解析部１０３の制御に従って解析結果を表示する（ステップＳ１０７）。

次に、制御ルール生成部１０５は、データ解析部１０３によって得られた相関性の情報と因果性の情報とのいずれかに基づいて被監視制御サブシステム２０毎の制御ルールを生成する（ステップＳ１０８）。制御ルール生成部１０５は、生成した被監視制御サブシステム２０毎の制御ルールを送信部１０６に出力する。送信部１０６は、被監視制御サブシステム２０−１に対応する制御ルールを被監視制御サブシステム２０−１に送信する（ステップＳ１０９）。送信部１０６は、被監視制御サブシステム２０−２に対応する制御ルールを被監視制御サブシステム２０−２に送信する（ステップＳ１１０）。

被監視制御サブシステム２０−１の通信部２０３は、中央管理監視システム１０から送信された制御ルールを受信する。通信部２０３は、受信した制御ルールを制御部２０２に出力する。制御部２０２は、制御ルールに従って自システム内の制御を行う（ステップＳ１１１）。例えば、制御部２０２は、制御ルールに従って制御対象２０５−１〜２０５−Ｎの設定内容の変更の要否、シーケンス動作の変更の要否などを判断し、変更が必要な場合には該当する内容に変更する。その後、制御部２０２は、判断結果を通信部２０３を介して中央管理監視システム１０に送信する。

また、被監視制御サブシステム２０−２の通信部は、中央管理監視システム１０から送信された制御ルールを受信する。通信部は、受信した制御ルールを制御部に出力する。制御部は、制御ルールに従って自システム内の制御を行う（ステップＳ１１２）。例えば、制御部は、制御ルールに従って制御対象の設定内容の変更の要否、シーケンス動作の変更の要否などを判断し、変更が必要な場合には該当する内容に変更する。その後、制御部は、判断結果を通信部を介して中央管理監視システム１０に送信する。

なお、被監視制御サブシステム２０における監視−制御は、自システムで保持している制御ルールに従って行われる。また、中央管理監視システム１０において、新たな制御ルールが生成され、被監視制御サブシステム２０が保持している制御ルールが更新されると、被監視制御サブシステム２０は更新後の制御ルールに従って監視−制御を行う。また、中央管理監視システム１０は、被監視制御サブシステム２０−２から送信された監視情報に基づいて、被監視制御サブシステム２０−１の制御ルールを更新してもよい。もしくは、中央管理監視システム１０は、被監視制御サブシステム２０−１から送信された監視情報に基づいて、被監視制御サブシステム２０−２の制御ルールを更新してもよい。

以上のように構成された監視制御システム１００によれば、システムの制御に多数の監視情報を用いた高精度な予測に基づく監視制御システムにおいても、制御データ通信の大容量化や制御遅延の発生を低減させることができる。また、制御データ通信に障害が生じた場合においても、システムの運用・維持が可能になる。そのため、システムの制御にビッグデータ技術を利用する場合において生じるリアルタイム性やシステムの信頼性の低下を軽減することが可能になる。

＜変形例＞
制御部２０２は、制御ルールを２つ以上同時に実行するように構成されてもよい。

［第２の実施形態］
図３は、第２の実施形態における監視制御システム１００ａのシステム構成を示す図である。
監視制御システム１００ａは、中央管理監視システム１０、複数の被監視制御サブシステム２０−１〜２０−１−ｊ及び２０−Ｌ〜２０−Ｌ−ｋ（ｊ、ｋは２以上の整数）を備える。以下の説明では、被監視制御サブシステム２０−１〜２０−１−ｊ及び２０−Ｌ〜２０−Ｌ−ｋについて特に区別しない場合には被監視制御サブシステム２０と記載する。
第２の実施形態では、被監視制御サブシステム２０から送信される監視情報に、他の被監視制御サブシステム２０が取得した監視情報も含めて用いる点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

監視制御システム１００ａのデータ構造において、末端に位置する被監視制御サブシステム２０−１−ｊ及び２０−Ｌ−ｋは、自装置よりも上位に位置する被監視制御サブシステム２０（例えば、被監視制御サブシステム２０−１−１及び２０−Ｌ−１）に監視情報を送信する。
被監視制御サブシステム２０−１−１及び２０−Ｌ−１は、被監視制御サブシステム２０−１−ｊ及び２０−Ｌ−ｋから送信された監視情報と、自システムで取得した監視情報とを自装置よりも上位に位置する被監視制御サブシステム２０（例えば、被監視制御サブシステム２０−１及び被監視制御サブシステム２０−Ｌ）に送信する。

被監視制御サブシステム２０−１及び２０−Ｌは、２０−１−１及び２０−Ｌ−１から送信された監視情報と、自システムで取得した監視情報とを中央管理監視システム１０に送信する。
そして、中央管理監視システム１０の受信部１０１は、被監視制御サブシステム２０−１及び２０−Ｌから送信された監視情報を受信し、データベース１０２に蓄積する。データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報を解析する。具体的には、データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報に対してビッグデータ解析を行うことによって、監視項目間の相関性を算出する。また、データ解析部１０３は、データベース１０２に蓄積されている監視情報に対してエキスパートシステムを利用することによって、監視項目間の因果性を求める。

制御ルール生成部１０５は、データ解析部１０３によって得られた監視項目間の相関性の情報と因果性の情報とのいずれかに基づいて、被監視制御サブシステム２０内で監視制御可能な監視項目に関して、被監視制御サブシステム２０毎に制御ルールを生成する。この際、制御ルール生成部１０５は、制御ルールに、どの被監視制御サブシステム２０が監視情報をどの被監視制御サブシステム２０に送信するか、また、どの被監視制御サブシステム２０がどの被監視制御サブシステム２０から監視情報を受信するかに関する情報を含める。
各被監視制御サブシステム２０は、受信した制御ルールに従って、監視情報の送受信を行う。

以上のように構成された監視制御システム１００ａによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形されてもよい。
本実施形態では、監視制御システム１００ａのデータ構造として、階層構造のシステム構成を示しているが、これに限定される必要はない。

［第３の実施形態］
図４は、第３の実施形態における監視制御システム１００ｂのシステム構成を示す図である。
監視制御システム１００ｂは、中央管理監視システム１０−１、１０−２及び複数の被監視制御サブシステム２０（２０−１〜２０−Ｌ）を備える。
第３の実施形態では、監視制御システム１００ｂが複数の中央管理監視システム１０−１及び１０−２を備えている点が、第１の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

中央管理監視システム１０−１及び１０−２は、第１の実施形態における中央管理監視システム１０と同様の各機能部を備える。中央管理監視システム１０−１及び１０−２は、互いに異なる監視制御及び互いに異なる解析手法を行う。以下、具体的に説明する。
中央管理監視システム１０−１のデータ解析部は、監視対象の故障もしくは故障の予兆を検出し故障箇所の特定や推定を行う。一方、中央管理監視システム１０−２のデータ解析部は、監視対象の構成装置や部品の寿命の推定を行う。

また、中央管理監視システム１０−１のデータ解析部は、データベースに蓄積されている監視情報に対してビッグデータ解析による解析を行うことによって監視項目間の相関性を算出する。一方、中央管理監視システム１０−２のデータ解析部は、データベースに蓄積されている監視情報に対してエキスパートシステムによる解析を行うことによって監視項目間の因果性を求める。

また、中央管理監視システム１０−１の制御ルール生成部は、ビッグデータ解析によって得られた監視項目間の相関性の情報から、各被監視制御サブシステム２０の制御ルールを生成する。また、中央管理監視システム１０−２の制御ルール生成部１０５は、エキスパートシステムによって得られた監視項目間の因果性の情報から、各被監視制御サブシステム２０の制御ルールを生成する。そして、中央管理監視システム１０−１及び１０−２の送信部は、生成された制御ルールを該当する被監視制御サブシステム２０に送信する。

被監視制御サブシステム２０は、第１の実施形態における被監視制御サブシステム２０と同様の各機能部を備える。被監視制御サブシステム２０は、各中央管理監視システム１０から送信された制御ルールに従って制御対象の制御を行う。このように、第３の実施形態における被監視制御サブシステム２０は、複数の中央管理監視システム１０から送信された制御ルールのいずれかに従って自システム内の制御を行う。

以上のように構成された監視制御システム１００ｂによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、監視制御システム１００ｂでは、複数台の中央管理監視システム１０が異なる監視制御及び異なる解析手法によって解析を行い、各中央管理監視システム１０がそれぞれの解析結果に基づいて制御ルールを生成する。そのため、第１の実施形態に比べて１台の中央管理監視システム１０が行う処理負荷を軽減させることが可能になる。

＜変形例＞
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形されてもよい。

［第４の実施形態］
図５は、第４の実施形態における監視制御システム１００ｃのシステム構成を示す図である。
監視制御システム１００ｃは、中央管理監視システム１０及び複数の被監視制御サブシステム２０ｃ−１〜２０ｃ−Ｌを備える。以下の説明では、被監視制御サブシステム２０ｃ−１〜２０ｃ−Ｌについて特に区別しない場合には被監視制御サブシステム２０ｃと記載する。
第４の実施形態では、被監視制御サブシステム２０ｃが既存監視制御装置５０と監視制御プロキシ２２０とで構成されている点が、第１の実施形態と相違する。第４の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

既存監視制御装置５０は、監視回路５０１、自動制御回路５０２、駆動回路５０３及び外部監視制御ＩＦ５０４を備える。監視回路５０１は、監視対象５０５−１〜５０５−Ｍから監視情報を取得する。自動制御回路５０２は、監視回路５０１によって取得された監視情報を基に駆動値を計算し、駆動回路５０３を制御して制御対象５０６−１〜５０６−Ｎに駆動信号を送ることにより規定の動作を行わせる。外部監視制御ＩＦ５０４は、監視回路５０１によって取得された監視情報を監視制御プロキシ２２０に出力し、監視制御プロキシ２２０からの制御信号を既存監視制御装置５０に入力する。

監視制御プロキシ２２０は、監視ＩＦ２２１、データベース２２２、制御部２２３、通信部２２４及び制御ＩＦを備える。
監視ＩＦ２２１は、既存監視制御装置５０から出力された監視情報を監視制御プロキシ２２０に入力する。
データベース２２２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。データベース２２２は、自システム内に関する情報を蓄積する。例えば、データベース２２２は、監視情報、制御ルール及びその他のローカルな情報を蓄積する。

制御部２２３は、被監視制御サブシステム２０ｃ全体を制御する。制御部２２３は、監視ＩＦ２２１を介して監視情報を取得する。制御部２２３は、中央管理監視システム１０から送信された制御ルールに従って自システム内で制御を行う。例えば、制御部２２３は、制御ルールに含まれる判断条件に従って、取得した監視情報と、データベース２２２に蓄積されている情報とに基づいて、制御対象５０６−１〜５０６−Ｎの設定変更の要否やシーケンス動作変更の要否などの判断を行う。そして、制御部２２３は、判断結果に応じて、制御対象５０６−１〜５０６−Ｎを制御する。例えば、制御部２２３は、判定結果を、制御ＩＦ２２５及び外部監視制御ＩＦ５０４を介して駆動回路５０３に送ることによって制御対象５０６−１〜５０６−Ｎの制御を行う。

通信部２２４は、中央管理監視システム１０との間でデータの送受信を行う。例えば、通信部２２４は、監視情報及び判断結果を中央管理監視システム１０に送信する。また、例えば、通信部２２４は、中央管理監視システム１０から送信された制御ルールを受信する。

以上のように構成された監視制御システム１００ｃによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、監視制御システム１００ｃでは、既存の監視制御装置を利用して監視制御を実現させることできる。

＜変形例＞
第４の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形されてもよい。
自動制御回路５０２は、監視制御プロキシ２２０で制御可能な機能については停止させるように構成されてもよい。
監視制御システム１００ｃは、被監視制御サブシステム２０を一部備えるように構成されてもよい。つまり、監視制御システム１００ｃは、被監視制御サブシステム２０と被監視制御サブシステム２０ｃとを備えるように構成されてもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０…中央管理監視システム， ２０（２０−１〜２０−Ｌ）、２０ｃ（２０ｃ−１〜２０ｃ−Ｌ）…被監視制御サブシステム， １０１…受信部， １０２…データベース， １０３…データ解析部， １０４…表示部， １０５…制御ルール生成部， １０６…送信部， ２０１…データベース， ２０２…制御部， ２０３…通信部， ２０４（２０４−１〜２０４−Ｍ）…監視対象， ２０５（２０５−１〜２０５−Ｎ）…制御対象， ２２０…監視制御プロキシ， ２２１…監視ＩＦ， ２２２…データベース， ２２３…制御部， ２２４…通信部， ２２５…制御ＩＦ， ５０１…監視回路， ５０２…自動制御回路， ５０３…駆動回路， ５０４…外部監視制御ＩＦ， ５０５（５０５−１〜５０５−Ｍ）…監視対象， ５０６（５０６−１〜５０６−Ｎ）…制御対象

Claims (8)

1. 中央管理監視システムと、前記中央管理監視システムの制御に従って自システム内の制御を行う被監視制御サブシステムとを備える監視制御システムであって、
   前記中央管理監視システムは、
   前記被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースと、
   蓄積されている前記監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析部と、
   前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性と、前記監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、前記被監視制御サブシステムに対して実行させる制御ルールを生成する制御ルール生成部と、
   生成された前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信する送信部と、
   を備え、
   前記被監視制御サブシステムは、
   前記監視情報を送信し、前記制御ルールを受信する通信部と、
   受信された前記制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御部と、
   を備える監視制御システム。
2. 前記監視制御システムにおいて、前記被監視制御サブシステムが複数備えられ、
   前記通信部は、前記監視情報を、前記制御ルールで定められた前記中央管理監視システム又は他の被監視制御サブシステムに送信する、請求項１に記載の監視制御システム。
3. 前記監視制御システムにおいて、第１の中央管理監視システム及び第２の中央管理監視システムが備えられ、
   前記第１の中央管理監視システムが備えるデータ解析部は、前記ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性を求め、
   前記第１の中央管理監視システムが備える制御ルール生成部は、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
   前記第１の中央管理監視システムが備える送信部は、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
   前記第２の中央管理監視システムが備えるデータ解析部は、前記エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性を求め、
   前記第２の中央管理監視システムが備える制御ルール生成部は、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の因果性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
   前記第２の中央管理監視システムが備える送信部は、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
   前記被監視制御サブシステムは、複数の中央管理監視システムから送信された前記制御ルールのいずれかに従って前記制御を行う、請求項１に記載の監視制御システム。
4. 前記被監視制御サブシステムは、前記通信部と、前記制御部とを備える監視制御プロキシと、既存監視制御装置とで構成され、
   前記既存監視制御装置は、前記監視制御プロキシが備える前記制御部の制御に従って前記制御対象である通信装置を制御する、請求項１に記載の監視制御システム。
5. 中央管理監視システムと、前記中央管理監視システムの制御に従って自システム内の制御を行う被監視制御サブシステムとを備える監視制御システムにおける監視制御方法であって、
   前記中央管理監視システムが、前記被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースに蓄積されている前記監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析ステップと、
   前記中央管理監視システムが、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の相関性と、前記監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、前記被監視制御サブシステムに対して実行させる制御ルールを生成する制御ルール生成ステップと、
   前記中央管理監視システムが、生成された前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信する送信ステップと、
   前記被監視制御サブシステムが、前記監視情報を送信し、前記制御ルールを受信する通信ステップと、
   前記中央管理監視システムが、受信された前記制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御ステップと、
   を有する監視制御方法。
6. 前記監視制御システムにおいて、前記被監視制御サブシステムが複数備えられ、
   前記通信ステップにおいて、前記監視情報を、前記制御ルールで定められた前記中央管理監視システム又は他の被監視制御サブシステムに送信する、請求項５に記載の監視制御方法。
7. 前記監視制御システムにおいて、前記中央管理監視システムとして第１の中央管理監視システム及び第２の中央管理監視システムが備えられ、
   前記第１の中央管理監視システムが有するデータ解析ステップにおいて、前記ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性を求め、
   前記第１の中央管理監視システムが有する制御ルール生成ステップにおいて、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の相関性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
   前記第１の中央管理監視システムが有する送信ステップにおいて、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
   前記第２の中央管理監視システムが有するデータ解析ステップにおいて、前記エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性を求め、
   前記第２の中央管理監視システムが有する制御ルール生成ステップにおいて、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の因果性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
   前記第２の中央管理監視システムが有する送信ステップにおいて、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
   前記被監視制御サブシステムが、複数の中央管理監視システムから送信された前記制御ルールのいずれかに従って前記制御を行う、請求項５に記載の監視制御方法。
8. 前記被監視制御サブシステムが、前記通信ステップと、前記制御ステップとを有する監視制御プロキシと、既存監視制御装置とで構成され、
   前記既存監視制御装置が、前記監視制御プロキシが有する前記制御ステップにおける制御に従って前記制御対象である通信装置を制御する、請求項５に記載の監視制御方法。

Images