JP2018101361A - 監視制御システム、監視制御サーバ及び監視制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】事象の原因の探索をより短時間で行うことができる監視制御システム、監視制御サーバ及び監視制御方法を提供することである。
【解決手段】実施形態の監視制御システムは、監視制御サーバと、端末装置と持つ。監視制御サーバは、第１記憶部と、第２記憶部と、グラフ生成部と、検索部と、通信部とを持つ。端末装置は、操作部と、通信部とを持つ。第１記憶部は、監視対象機器のこれまでの異常動作を示す警報履歴を記憶する。第２記憶部は、監視対象機器のこれまでの動作を示す動作履歴を記憶する。グラフ生成部は、監視データ基づいて、監視対象機器の稼働状況の変化を表すグラフを生成する。検索部は、端末装置から受信される選択指示によって示されるグラフ上の点又は領域に関する警報履歴又は動作履歴を検索する。操作部は、グラフ上の点又は領域の選択指示を受け付ける。端末装置の通信部は、監視制御サーバに選択指示を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、監視制御システム、監視制御サーバ及び監視制御方法に関する。

監視制御システムはプラントからのデータを収集、保存又は表示し、必要に応じて警報を発報するシステムである。監視制御システムは、プラントから受信したプラントの稼働状況の変化を表すトレンドグラフを生成する。トレンドグラフは、プラントを運用する際に、ユーザがプラント内の機器や稼働状態を確認するために使われる。特に通常とは異なるトレンドグラフのときは、オペレータが状況を判断するために使用される。従来の監視制御システムでは、オペレータは、トレンドグラフから異常が発生した時刻を調べ、同時刻で発報された警報履歴及び動作履歴を手動で探索することで、事象の原因を特定していた。しかし、監視制御システムによっては監視データは数万点にも及ぶことがあり、事象の原因の探索には多大な時間を要する場合があった。

特開２０１３−９２８５８号公報 特開２００９−３０１２４９号公報 特開２０１２−６９０２６号公報

本発明が解決しようとする課題は、事象の原因の探索をより短時間で行うことができる監視制御システム、監視制御サーバ及び監視制御方法を提供することである。

実施形態の監視制御システムは、監視制御サーバと、端末装置と持つ。監視制御サーバは、第１記憶部と、第２記憶部と、グラフ生成部と、検索部と、通信部とを持つ。端末装置は、操作部と、通信部とを持つ。第１記憶部は、監視対象機器のこれまでの異常動作を示す警報履歴を記憶する。第２記憶部は、前記監視対象機器のこれまでの動作を示す動作履歴を記憶する。グラフ生成部は、前記警報履歴及び前記動作履歴に基づいて、前記監視対象機器の稼働状況の変化を表すグラフを生成する。検索部は、前記端末装置から受信される選択指示によって示される前記グラフ上の点又は領域に関する前記警報履歴又は前記動作履歴を検索する。操作部は、前記グラフ上の点又は領域の選択指示を受け付ける。端末装置の通信部は、前記監視制御サーバに前記選択指示を送信する。

実施形態の監視制御システム１のシステム構成を表すシステム構成図。 実施形態の監視制御サーバ１００の機能構成を表す機能構成図。 実施形態の端末装置２００の機能構成を表す機能構成図。 実施形態のトレンドグラフの具体例を示す図である。 実施形態の検索部１１２によって特定された検索結果の具体例を示す図。 実施形態の監視制御サーバ１００による検索の具体例を示すフローチャート。 実施形態の監視制御サーバ１００によって監視されるプラントの構成図の具体例を示す図。

以下、実施形態の監視制御システム、監視制御サーバ及び監視制御方法を、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態の監視制御システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。監視制御システム１は、プラントに設けられる。監視制御システム１は、プラントに設置されている監視対象機器３０の動作を監視制御する。監視制御ネットワーク４００を介して互いに通信可能に接続される監視制御サーバ１００、端末装置２００及び１つ以上の監視対象機器３０を備える。監視制御ネットワーク４００は、どのようなネットワークで構築されてもよい。例えば、監視制御ネットワーク４００は、インターネットで構成されてもよい。

監視制御サーバ１００は、パーソナルコンピュータ又はサーバ等の情報処理装置である。監視制御サーバ１００は、監視対象機器３０から監視データを受信する。監視制御サーバ１００は、受信した監視データに基づいて、トレンドグラフを生成する。監視データは、日付、時刻、設備名、機器名及び信号名等のプラントの稼働状況を表すデータである。トレンドグラフは、監視対象機器３０を運用する際に、監視対象機器３０内の稼働状況を確認するために使われるグラフである。監視制御サーバ１００は、監視制御ネットワーク４００を介して端末装置２００及び１つ以上の監視対象機器３０と通信可能に接続される。

端末装置２００は、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ又はスマートフォン等の情報処理装置である。端末装置２００は、ユーザからの操作に応じて、監視制御サーバ１００に生成されたトレンドグラフを表示する。端末装置２００は、監視制御ネットワーク４００を介して監視制御サーバ１００と通信可能に接続される。

監視対象機器３０は、パーソナルコンピュータ又はサーバ等の情報処理装置である。監視対象機器３０は、監視制御サーバ１００へ、監視データを送信する。監視対象機器３０は、監視対象機器３０ごとに異なる監視データを送信する。監視対象機器３０は、監視制御ネットワーク４００を介して監視制御サーバ１００と通信可能に接続される。

図２は、実施形態の監視制御サーバ１００の機能構成を表す機能構成図である。監視制御サーバ１００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る。監視制御サーバ１００は、監視制御プログラムを実行することによって、通信部１０１、操作部１０２、表示部１０３、警報履歴記憶部１０４、動作履歴記憶部１０５、警報部１０６及び監視制御部１１０を備える装置として機能する。監視制御部１１０は、グラフ生成部１１１及び検索部１１２を備える。なお、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（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。監視制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

通信部１０１は、ネットワークインタフェースである。通信部１０１は監視制御ネットワーク４００を介して端末装置２００又は監視対象機器３０と通信する。

操作部１０２は、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置を用いて構成される。操作部１０２は、入力装置を監視制御サーバ１００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、操作部１０２は、入力装置において入力された入力信号から入力データ（例えば、監視制御サーバ１００に対する指示を示す指示情報）を生成し、監視制御サーバ１００に入力する。

表示部１０３は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の出力装置である。表示部１０３は、出力装置を監視制御サーバ１００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１０３は、映像データから映像信号を生成し自身に接続されている映像出力装置に映像信号を出力する。

警報履歴記憶部１０４は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。警報履歴記憶部１０４は、警報履歴を記憶する。警報履歴は、監視対象機器３０によって、これまで発報された警報の実績を表すデータである。警報は、閾値よりも高い数値が出力される等の監視対象機器３０が異常動作した際に発報される。警報履歴記憶部１０４は、第１記憶部の一態様である。

動作履歴記憶部１０５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。動作履歴記憶部１０５は、動作履歴を記憶する。動作履歴は、監視対象機器３０によって、これまで実行された動作の実績を表すデータである。動作履歴記憶部１０５は、第２記憶部の一態様である。

警報部１０６は、サイレン、回転灯、表示板又はスピーカー等の警報装置から構成される。警報部１０６は、監視制御部１１０からの指示に基づいて、警報放送又は警報サイレン等を出力する。警報部１０６は、警報装置を監視制御サーバ１００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、警報部１０６は、監視制御部１１０から出力された信号から警報データを生成し、警報装置に出力する。

監視制御部１１０は、監視制御サーバ１００の各部の動作を制御する。監視制御部１１０は、例えばＣＰＵ及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えた装置により実行される。監視制御部１１０は、監視制御プログラムを実行することによって、グラフ生成部１１１及び検索部１１２として機能する。

グラフ生成部１１１は、受信した監視データに所定の処理を行うことでトレンドグラフを生成する。所定の処理は、例えば日時や設備名称等の情報を検索する処理であってもよい。トレンドグラフは、監視対象機器３０から受信した監視対象機器３０の稼働状況の変化を表すグラフである。トレンドグラフは、プラントを運用する際に、ユーザがプラント内の機器や稼働状態を確認するために使われる。トレンドグラフは、監視対象機器３０ごとに生成される。トレンドグラフは、ユーザに、トレンドグラフ上の任意の場所が指定されると、指定された場所に対応する監視データ（例えば、日時、設備名称、機器名称等の警報履歴及び動作履歴に含まれるデータ）がトレンドグラフに表示される。グラフ生成部１１１は、生成したトレンドグラフを表示部１０３に表示させる。グラフ生成部１１１は、監視制御ネットワーク４００を介して端末装置２００の表示部２０３にトレンドグラフを表示させてもよい。トレンドグラフはグラフの一態様である。

検索部１１２は、警報履歴又は動作履歴から所定の要件を満たす警報履歴又は動作履歴を特定する。所定の要件とは、トレンドグラフを生成するために用いられた情報（たとえば、日時）と警報履歴又は動作履歴に含まれる情報（例えば、日時）とが一致する等である。検索部１１２は、端末装置から受信される選択指示によって示されるトレンドグラフ上の点又は領域に関する警報履歴又は動作履歴を検索する。検索部１１２は、特定した検索結果を表示部１０３に表示させる。検索部１１２は、端末装置の表示部２０３に表示させてもよい。検索部１１２によって、警報履歴又は動作履歴が特定されると、グラフ生成部１１１は、ユーザからの指示に応じて、特定結果に基づいたトレンドグラフを生成する。

図３は、実施形態の端末装置２００の機能構成を表す機能構成図である。端末装置２００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る。端末装置２００は、監視制御プログラムを実行することによって、通信部２０１、操作部２０２、表示部２０３及びシステム制御部２０４を備える装置として機能する。なお、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。監視制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

通信部２０１は、ネットワークインタフェースである。通信部２０１は監視制御ネットワーク４００を介して監視制御サーバ１００と通信する。

操作部２０２は、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置を用いて構成される。操作部２０２は、入力装置を端末装置２００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、操作部２０２は、入力装置において入力された入力信号から入力データ（例えば、端末装置２００に対する指示を示す指示情報）を生成し、端末装置２００に入力する。

表示部２０３は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の出力装置である。表示部２０３は、出力装置を端末装置２００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２０３は、映像データから映像信号を生成し自身に接続されている映像出力装置に映像信号を出力する。

システム制御部２０４は、端末装置２００の各部の動作を制御する。システム制御部２０４は、例えばＣＰＵ及びＲＡＭを備えた装置により実行される。

図４は、実施形態のトレンドグラフの具体例を示す図である。図４の領域５００は、グラフ生成部１１１に生成されるトレンドグラフの一例である。領域５００は、横軸が時間、縦軸がポンプ吐出圧力を表す。図４の曲線５１０は、機器名称がＮｏ．１汚水ポンプのトレンドグラフである。監視制御サーバ１００が、Ｎｏ．１汚水ポンプのポンプ吐出圧力に関する監視データを受信すると、曲線５１０はグラフ生成部１１１によって、トレンドグラフが生成される。図４の領域５１１は、曲線５１０上の一点を表す領域である。図４の領域５１１ａは、ユーザによって領域５１１が指定されると表示される監視データの一例である。領域５１１ａは、日時ＹＹＹＹ年ＭＭ月ＤＤ日ｈ時ｍ分ｓ秒と設備名称ポンプ設備と機器名称Ｎｏ．１汚水ポンプとを含む監視データを表示する。ユーザは、図４の領域５１１ａに表示される監視データのいずれか１つを選択できる。ユーザによって選択された監視データに基づいて、検索部１１２は、警報履歴及び動作履歴を検索する。図４の領域５１２は、曲線５１０上の一点を表す領域である。図４の領域５１２ａは、ユーザによって領域５１２が指定されると、表示される監視データの一例である。領域５１２ａは、日時ＹＹＹＹ年ＭＭ月ＤＤ日Ｈ時Ｍ分Ｓ秒と設備名称ポンプ設備と機器名称Ｎｏ．１汚水ポンプとを含む監視データを表示する。なお、図４に示されるトレンドグラフは一具体例に過ぎない。そのため、図４とは異なる態様でトレンドグラフが構成されてもよい。例えば、領域５００は、複数のトレンドグラフを表示させてもよい。

図５は、検索部１１２によって特定された検索結果の具体例を示す図である。図５の領域６００は、検索された警報履歴を表す。領域６００には、時間に関する情報と警報内容とが含まれる。例えば、領域６００は、領域５１１ａに含まれる日時ＹＹＹＹ年ＭＭ月ＤＤ日ｈ時ｍ分ｓ秒が選択されると、日時が所定要件を満たす警報履歴を表示する。所定要件とは例えば、ＹＹＹＹ年ＭＭ月ＤＤ日ｈ時ｍ分までが一致する時間等であってもよい。図５の領域７００は、検索された動作履歴を表す。領域７００は、時間に関する情報と動作履歴とが含まれる。例えば、領域７００は、領域５１１ａに含まれる日時ＹＹＹＹ年ＭＭ月ＤＤ日ｈ時ｍ分ｓ秒が選択されると、日時が所定要件を満たす動作履歴を表示する。なお、図５に示される検索結果は一具体例に過ぎない。そのため、図５とは異なる態様で検索結果が構成されてもよい。例えば、領域６００には、さらに設備名称を含まれてもよい。

図６は、監視制御サーバ１００による検索の具体例を示すフローチャートである。監視制御サーバ１００は、監視対象機器３０から監視データを受信する（ステップＳ１０１）。監視制御サーバ１００のグラフ生成部１１１は、監視データからトレンドグラフを生成し、表示する（ステップＳ１０２）。監視制御サーバ１００は、ユーザからトレンドグラフ上の場所の選択を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。場所の選択を受け付けていない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。場所の選択を受け付けている場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、監視制御サーバ１００は、トレンドグラフ上のユーザに指示された場所に対応する監視データを取得し、トレンドグラフに表示させる（ステップＳ１０４）。

監視制御サーバ１００の検索部１１２は、トレンドグラフに表示される監視データから、検索対象の監視データをユーザから受け付ける（ステップＳ１０５）。検索部１１２は、警報履歴又は動作履歴のうち、検索を実行する履歴について選択されてもよい。監視制御サーバ１００の検索部１１２は、警報履歴又は動作履歴のうち検索を実行する履歴について、選択されたか否か判定する（ステップＳ１０６）。選択されていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、検索部１１２は、受け付けた監視データに基づいて、所定の要件を満たす警報履歴及び動作履歴を検索する（ステップＳ１０７）。選択された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、検索部１１２は、選択された履歴が警報履歴か否か判定する（ステップＳ１０８）。警報履歴の場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、検索部１１２は、ユーザから受け付けた監視データに基づいて、所定の要件を満たす警報履歴を検索する（ステップＳ１０９）。警報履歴ではない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、検索部１１２は、ユーザから受け付けた監視データに基づいて、所定の要件を満たす動作履歴を検索する（ステップＳ１１０）。監視制御サーバ１００は、ステップＳ１０７、ステップＳ１０９又はステップＳ１１０で検索された結果を、表示部１０３に表示する（ステップＳ１１１）。

このように構成されることで、実施形態の監視制御システム１では、ユーザがトレンドグラフの任意の場所を選択すると、警報履歴及び動作履歴を探索できる。したがって、手動で警報履歴及び動作履歴を探索するよりも、短時間で探索を行うことができる。

ユーザから警報履歴又は動作履歴が選択されると、監視制御サーバ１００のグラフ生成部１１１は、選択された履歴に対応するトレンドグラフを表示するように構成されてもよい。このように構成されることで、ユーザは、異常の原因となる履歴を特定すると、すぐにトレンドグラフを表示させることができる。従って、これまでよりも短時間で異常の原因を特定できる。

監視制御サーバ１００は、さらに再現部１１３を有してもよい。再現部１１３は、ユーザからリプレイが選択されると、動作履歴及び警報履歴に基づいて監視対象機器３０で発生した事象を再現する。再現部１１３は、再現した事象を表示部１０３に表示させる。再現部１１３は、端末の表示部２０３に表示させてもよい。

図７は、監視制御サーバ１００によって監視されるプラントの構成図の具体例を示す図である。図７の領域８００は、プラント全体の構成図である。図７の領域８１０は、プラント全体を構成する機器の１つである。ユーザは領域８１０を選択すると、図７の領域８１１が表示される。領域８１１には、領域８１０に示される機器に対して、ユーザが選択できる操作の一例である。ユーザは、領域８１１からリプレイを選択すると、動作履歴及び警報履歴に基づいて、再現部１１３は、プラント全体の構成図上に、選択された機器に関連して、プラント全体に発生した動作を時系列に沿って表示させる。このように構成されることで、監視対象機器３０の特定の機器で異常が発生した際に、ユーザはリプレイを確認することで、事象の原因の探索をより短時間でできる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、トレンドグラフの指定された場所から警報履歴又は動作履歴を検索できる検索部１１２を持つことにより、事象の原因の探索をより短時間でできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…監視制御システム、１００…監視制御サーバ、１０１…通信部、１０２…操作部、１０３…表示部、１０４…警報履歴記憶部、１０５…動作履歴記憶部、１０６…警報部、１１０…監視制御部、１１１…グラフ生成部、１１２…検索部、２００…端末装置、２０１…通信部、２０２…操作部、２０３…表示部、２０４…システム制御部

Claims (6)

1. 監視制御サーバと端末装置とを備える監視制御システムであって、
   前記監視制御サーバは、
   監視対象機器のこれまでの異常動作を示す警報履歴を記憶する第１記憶部と、
   前記監視対象機器のこれまでの動作を示す動作履歴を記憶する第２記憶部と、
   前記警報履歴及び前記動作履歴に基づいて、前記監視対象機器の稼働状況の変化を表すグラフを生成するグラフ生成部と、
   前記端末装置から受信される選択指示によって示される前記グラフ上の点又は領域に関する前記警報履歴又は前記動作履歴を検索する検索部と、
   前記端末装置から、前記検索部への前記選択指示を受信する通信部と、
   を備え、
   前記端末装置は、
   前記グラフ上の点又は領域の選択指示を受け付ける操作部と、
   前記監視制御サーバに前記選択指示を送信する通信部と、
   を備える、
   監視制御システム。
2. 前記グラフ生成部は、前記警報履歴及び前記動作履歴に含まれる情報を検索することで、前記監視対象機器の稼働状況の変化を表すグラフを生成する、
   請求項１に記載の監視制御システム。
3. 前記監視制御サーバは、
   前記警報履歴及び前記動作履歴に基づいて前記監視対象機器で発生した事象を再現する再現部をさらに備える、
   請求項１又は２に記載の監視制御システム。
4. 前記グラフ生成部は、前記警報履歴及び前記動作履歴が選択されると、選択された履歴に対応するグラフを生成する、
   請求項１又は３のいずれか一項に記載の監視制御システム。
5. 監視対象機器のこれまでの異常動作を示す警報履歴を記憶する第１記憶部と、
   前記監視対象機器のこれまでの動作を示す動作履歴を記憶する第２記憶部と、
   前記警報履歴及び前記動作履歴に基づいて、前記監視対象機器の稼働状況の変化を表すグラフを生成するグラフ生成部と、
   前記端末装置から受信される選択指示によって示される前記グラフ上の点又は領域に関する前記警報履歴又は前記動作履歴を検索する検索部と、
   前記グラフ上の点又は領域の選択指示を受け付ける操作部と、
   を備える、
   監視制御サーバ。
6. 監視制御サーバと端末装置とを備える監視制御システムが実行する監視制御方法であって、
   前記監視制御サーバは、
   監視対象機器のこれまでの異常動作を示す警報履歴を記憶する第１記憶ステップと、
   前記監視対象機器のこれまでの動作を示す動作履歴を記憶する第２記憶ステップと、
   前記警報履歴及び前記動作履歴に基づいて、前記監視対象機器の稼働状況の変化を表すグラフを生成するグラフ生成ステップと、
   前記端末装置から受信される選択指示によって示される前記グラフ上の点又は領域に関する前記警報履歴又は前記動作履歴を検索する検索ステップと、
   前記端末装置から、前記検索ステップへの前記選択指示を受信する通信ステップと、
   を備え、
   前記端末装置は、
   前記グラフ上の点又は領域の選択指示を受け付ける操作ステップと、
   前記監視制御サーバに前記選択指示を送信する通信ステップと、
   を備える、
   監視制御方法。

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