JP2019020785A - 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源から機器に供給される電流の波形に基づいて、機器の動作状況をモニタリング可能な情報処理装置等を提供すること。【解決手段】情報処理装置は、所定時間長の電流データを複数取得する取得部と、前記取得部が取得した前記電流データを複数のクラスタに分けるクラスタリング部と、前記取得部が新たに取得した電流データを、前記クラスタリング部が分けた複数の前記クラスタのいずれか一つに分類する分類部とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法およびプログラムに関する。

配電システムの電流波形をモニタリングして過渡状態を検出し、過渡状態の波形を所定の基準と比較することにより、故障の発生を検出する方法が提案されている（特許文献１）。

特表２０１３−５１８５４３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方法においては、配電システムに接続された各種機器の動作状況をモニタリングすることはできない。

一つの側面では、機器の動作状況をモニタリング可能な情報処理装置等を提供することを目的とする。

情報処理装置は、所定時間長の電流データを複数取得する取得部と、前記取得部が取得した前記電流データを複数のクラスタに分けるクラスタリング部と、前記取得部が新たに取得した電流データを、前記クラスタリング部が分けた複数の前記クラスタのいずれか一つに分類する分類部とを備える。

一つの側面では、機器の動作状況をモニタリング可能な情報処理装置等を提供することができる。

情報処理システムの構成を説明する説明図である。 情報処理システムの構成を説明する説明図である。 情報処理装置の外観を説明する説明図である。 情報処理装置が行う処理の概要を説明する説明図である。 波形ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 周波数成分ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 意味づけＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 分類ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 ブロックＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 異常ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 主成分分析およびクラスタリングの処理の概要を説明する説明図である。 クライアントが表示する画面を示す説明図である。 クライアントが表示する画面を示す説明図である。 クライアントが表示する画面を示す説明図である。 クライアントが表示する画面を示す説明図である。 プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。 分類作成のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 意味づけ取得のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。 特徴量ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。 実施の形態２のクライアントが表示する画面を示す説明図である。 実施の形態２のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態３の情報処理システムのブロック図である。 実施の形態４の情報処理システムの構成を説明する説明図である。

［実施の形態１］
図１は、情報処理システム４０の構成を説明する説明図である。情報処理システム４０は、ネットワークを介して接続された情報処理装置１０、クライアント２０およびサーバ３０を含む。図１においては、情報処理装置１０の構成を示す。

情報処理装置１０は、第１ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、通信部１４、センサＩ／Ｆ１７、電流センサ１８およびバスを備える。本実施の形態の情報処理装置１０は、商用電源から各種の機器４５に供給される電流波形に基づいて、機器４５の動作状態をモニタリングする装置である。機器４５は、商用電源から供給される電力を消費して動作する各種電気機器であり、たとえば工作機械または家電製品等である。なお機器４５は、たとえば自家発電設備等の非商用電源から供給される電力により動作しても良い。

第１ＣＰＵ１１は、本実施の形態にかかるプログラムを実行する演算制御装置である。第１ＣＰＵ１１には、一または複数のＣＰＵまたはマルチコアＣＰＵ等が使用される。第１ＣＰＵ１１は、バスを介して情報処理装置１０を構成するハードウェア各部と接続されている。

主記憶装置１２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置１２には、第１ＣＰＵ１１が行う処理の途中で必要な情報および第１ＣＰＵ１１で実行中のプログラムが一時的に保存される。

補助記憶装置１３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置１３には、第１ＣＰＵ１１に実行させるプログラム、波形ＤＢ（Database）５１、周波数成分ＤＢ５２、意味づけＤＢ５３１、分類ＤＢ５４１およびプログラムの実行に必要な各種情報が保存される。なお、各ＤＢはネットワーク等を介して情報処理装置１０に接続された外部の大容量記憶装置等に保存されていても良い。各ＤＢの詳細については後述する。

通信部１４は、ネットワークとの通信を行うインターフェイスである。電流センサ１８は、たとえばＣＴ（Current Transformer）方式の電流計である。電流センサ１８は、機器４５の非接地側電線に取り付けられる。

センサＩ／Ｆ１７は、電流センサ１８の出力をＡ／Ｄ（Analog / Digital）変換するインターフェイスである。センサＩ／Ｆ１７が変換したデジタル信号は、センサＩ／Ｆ１７内に設けられたバッファメモリ１９に一時保存され、第１ＣＰＵ１１により順次処理される。

図２は、情報処理システム４０の構成を説明する説明図である。図２においては、クライアント２０およびサーバ３０の構成を示す。クライアント２０は、汎用のパソコン、タブレット、スマートフォン等の情報機器である。クライアント２０は、第２ＣＰＵ２１、主記憶装置２２、補助記憶装置２３、通信部２４、表示部２５、入力部２６およびバスを備える。

第２ＣＰＵ２１は、本実施の形態にかかるプログラムを実行する演算制御装置である。第２ＣＰＵ２１には、一または複数のＣＰＵまたはマルチコアＣＰＵ等が使用される。第２ＣＰＵ２１は、バスを介してクライアント２０を構成するハードウェア各部と接続されている。

主記憶装置２２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置２２には、第２ＣＰＵ２１が行う処理の途中で必要な情報および第２ＣＰＵ２１で実行中のプログラムが一時的に保存される。

補助記憶装置２３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置２３には、第２ＣＰＵ２１に実行させるプログラム、分類ＤＢ５４２、およびプログラムの実行に必要な各種情報が保存される。なお、分類ＤＢ５４２は、本実施の形態のプログラムの起動時にレコードを含まない状態で作成され、後述する準備段階の終了後に削除される。

通信部２４は、ネットワークとの通信を行うインターフェイスである。表示部２５は、たとえば液晶表示パネル等である。入力部２６は、たとえばキーボードおよびマウス等である。表示部２５と入力部２６とは、一体のタッチパネルを構成しても良い。

サーバ３０は、第３ＣＰＵ３１、主記憶装置３２、補助記憶装置３３、通信部３４およびバスを備える。本実施の形態のサーバ３０は汎用のパーソナルコンピュータまたはサーバマシン等の情報処理装置である。また、本実施の形態のサーバ３０は、大型計算機上で動作する仮想マシンでも良い。

第３ＣＰＵ３１は、本実施の形態にかかるプログラムを実行する演算制御装置である。第３ＣＰＵ３１には、一または複数のＣＰＵまたはマルチコアＣＰＵ等が使用される。第３ＣＰＵ３１は、バスを介してサーバ３０を構成するハードウェア各部と接続されている。

主記憶装置３２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置３２には、第３ＣＰＵ３１が行う処理の途中で必要な情報および第３ＣＰＵ３１で実行中のプログラムが一時的に保存される。

補助記憶装置３３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置３３には、第３ＣＰＵ３１に実行させるプログラム、ブロックＤＢ５５、意味づけＤＢ５３３、異常ＤＢ５６、および、プログラムの実行に必要な各種情報が保存される。なお、各ＤＢはサーバ３０に接続された外部の大容量記憶装置等に保存されていても良い。各ＤＢの詳細については後述する。

通信部３４は、ネットワークとの通信を行うインターフェイスである。

図３は、情報処理装置１０の外観を説明する説明図である。情報処理装置１０は、筐体部４７と、クランプ部４８と、ＡＣ（Alternating Current）アダプタ一体型の電源プラグ４６とを有する。筐体部４７は、略直方体であり、内部に図１を使用して説明した第１ＣＰＵ１１等を搭載した回路基板を収容する。

電源プラグ４６が商用電源に接続されることにより、情報処理装置１０に直流電源が供給される。本実施の形態の情報処理装置１０は、電源プラグ４６が商用電源に接続されることにより起動する。

なお、情報処理装置１０は、電源プラグ４６の代わりに電池を内蔵していても良い。情報処理装置１０は、電源プラグ４６の代わりに、外付けの電池に接続されていても良い。これらの場合、情報処理装置１０はユーザによる起動指示を受け付ける電源スイッチを備えることが望ましい。

クランプ部４８は、筐体部４７の一端に筐体部４７に対して回動可能に設けられており、爪部４９により筐体部４７に固定される。筐体部４７およびクランプ部４８には、それぞれ半円型の溝が設けられている。二つの溝は合わさって測定孔４４を形成する。

ユーザは、クランプ部４８を開いて、機器４５の非接地側電線を二つの溝の間に入れた後に、クランプ部４８を閉じて爪部４９により固定する。以上により、測定孔４４の中を、非接地側電線が貫通する状態になる。測定孔４４の周囲には、電流センサ１８が配置されており、測定孔４４の内側を通過する電流を測定可能である。

図３に示す情報処理装置１０の外観は一例である。情報処理装置１０の形状は、たとえば円柱型、卵型、球形その他任意の形状であってもよい。

図４は、情報処理装置１０が行う処理の概要を説明する説明図である。図４Ａは、準備段階の処理の概要を示す。図４Ｂは、モニタリング段階の処理の概要を示す。図１から図４を使用して、本実施の形態の情報処理装置が行う処理の概要を説明する。

前述の通り、機器４５は商用電源に接続される。機器４５は、ユーザの操作または自動制御により、様々な動作を行う。たとえば機器４５がレーザ加工機である場合には、起動、加工条件の受け付け、切断、マーキング、スタンバイおよび停止等の動作を行う。機器４５がエアコンである場合には、冷房、暖房、送風、除湿および停止等の動作を行う。

機器４５が消費する電力は、動作により異なる。商用電源の電圧は、たとえばＡＣ１００ボルト、またはＡＣ２００ボルト等の一定の値であるので、商用電源から機器４５に流れる電流も、動作により異なる。

図４Ａを使用して、準備段階の処理の概要を説明する。情報処理装置１０は、正常稼動中の機器４５の非接地側電線に流れる電流の波形を、電流センサ１８により取得する。電流センサ１８の出力は、センサＩ／Ｆ１７によりＡ／Ｄ変換される。デジタル化により得られた電流データは、バッファメモリ１９に一時保存される。

第１ＣＰＵ１１は、バッファメモリ１９から所定時間ΔＴ長の電流データを取得して、波形ＤＢ５１に記録する。所定時間ΔＴは任意の長さであり、たとえば５秒間である。以下の説明では、所定時間ΔＴ長に区切られた電流データを、区切波形と記載する。

図４においては、第１ＣＰＵ１１は、互いに重複せず、かつ、すべての電流データがいずれか一つの区切波形に含まれるように、区切波形を取得しているが、区切波形の取得方法はこれに限定しない。

第１ＣＰＵ１１は、たとえば、０秒から５秒までを第１の区切波形、４秒から９秒までを第２の区切波形、８秒から１３秒までを第３の区切波形というように、一部が重複するように区切って取得しても良い。第１ＣＰＵ１１は、０秒から５秒までを第１の区切波形、１０秒から１５秒までを第２の区切波形、２０秒から２５秒までを第３の区切波形というように、間歇的に区切波形を取得しても良い。

第１ＣＰＵ１１は、区切波形を取得して波形ＤＢ５１に記録する動作を、所定の取得期間にわたって継続して実行することにより、初期データを収集する。取得期間は、たとえば平日の一日、または一週間等であり、機器４５が正常に稼動する際の動作状態をすべて含むことが望ましい。

第１ＣＰＵ１１は、ユーザによる指示を受け付けるまでの期間、初期データの収集を継続しても良い。この場合、情報処理装置１０は、初期データ収集の終了指示を受け付けるボタンを有しても良い。第１ＣＰＵ１１は、ネットワークを介してユーザによる指示を受け付けて、初期データの収集を終了しても良い。

第１ＣＰＵ１１は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によりそれぞれの区切波形を周波数領域に変換して、パワースペクトルを算出する。すなわち第１ＣＰＵ１１は、区切波形の周波数解析を行う。第１ＣＰＵ１１は、パワースペクトルの特徴量を算出し、周波数成分ＤＢ５２に記録する。特徴量は、たとえば、パワースペクトルのピークの周波数およびピーク値である。第１ＣＰＵ１１は、たとえば特定の周波数における位相など、区切波形の周波数領域における特徴量を算出しても良い。

なお、第１ＣＰＵ１１は、たとえば振幅、最大値、最小値、ＲＭＳ（Root mean Square）値等、時間領域における区切波形の特徴量を算出しても良い。第１ＣＰＵ１１は、周波数領域の特徴量と時間領域の特徴量の両方を算出しても良い。第１ＣＰＵ１１は、その他任意の信号解析手法に基づいて区切波形の特徴量を算出しても良い。

第１ＣＰＵ１１は、初期データの収集と平行して、特徴量の算出と周波数成分ＤＢ５２への記録を行ってもよい。このようにすることにより、初期データの収集完了とほぼ同時に、初期データの特徴量の算出が完了する。

区切波形の特徴量の算出が完了した後、第１ＣＰＵ１１は、区切波形をクラスタリングする。第１ＣＰＵ１１は、たとえばＣＲＰ（Chinese Restaurant Process）を用いてＤＰＧＭＭ（Dirichlet Process Gaussian Mixture Model：ディリクレ過程ガウス混合モデル）を作成することにより、多数の区切波形を適切な数のクラスタにクラスタリングできる。ＣＲＰおよびＤＰＧＭＭは従来から使用されているので、詳細については説明を省略する。

なお、クラスタリングの手法は、ＤＰＧＭＭを作成することに限定しない。第１ＣＰＵ１１は、任意の手法により主成分分析を行うことにより特徴量を縮約した後に、任意の手法によりクラスタリングを行っても良い。第１ＣＰＵ１１は、たとえばｋ平均法のような、あらかじめ定められた数のクラスタにクラスタリングする手法を使用しても良い。

第１ＣＰＵ１１は、ユーザによる指示を受け付けるまでの期間、初期データの収集と平行して、特徴量の算出と周波数成分ＤＢ５２への記録を行ない、ユーザによる指示を受け付けた後に、クラスタリングの処理を開始してもよい。この場合、情報処理装置１０は、クラスタリングの開始指示を受け付けるボタンを有しても良い。第１ＣＰＵ１１は、ネットワークを介してユーザによる指示を受け付けても良い。

第１ＣＰＵ１１は、クラスタリング結果に基づいて時刻と、区切波形のクラスタとの関係をクライアント２０の表示部２５に表示する。ユーザは、データを取得した際の機器４５の動作の推移に基づき、それぞれのクラスタがどのような動作に対応しているかの意味づけを判断して入力する。第１ＣＰＵ１１は、クライアント２０を介してユーザによる入力を取得し、意味づけＤＢ５３１に記録する。以上により、第１ＣＰＵ１１は準備段階を終了する。

図４Ｂを使用して、モニタリング段階の処理の概要を説明する。モニタリング段階においても第１ＣＰＵ１１は、バッファメモリ１９から区切波形を取得して、波形ＤＢ５１に記録する。第１ＣＰＵ１１は、準備段階と同様に区切波形の特徴量を抽出する。第１ＣＰＵ１１は、準備段階で作成したクラスタのうち、いずれか一つのクラスタに、区切波形を分類する。

第１ＣＰＵ１１は、区切波形の分類の確実性を示すスコアを算出する。第１ＣＰＵ１１は、区切波形を分類したクラスタと、スコアとを、分類ＤＢ５４１に記録する。

本実施の形態においては、第１ＣＰＵ１１は準備段階で作成したＤＰＧＭＭに基づいて、区切波形がクラスタに含まれる対数尤度の大小を示すスコアを算出する。スコアの絶対値が大きいほど区切波形がクラスタに含まれない対数尤度が高い。また、スコアがゼロに近いほど、区切波形は、区切波形が分類されたクラスタに含まれる典型的な波形に近い。

すなわち、スコアが大きい場合には、区切波形と、区切波形が分類されたクラスタに含まれる典型的な波形との相違が大きく、機器４５に異常が生じている可能性がある。スコアが所定の値よりも大きい場合には、情報処理装置１０は、ユーザまたは管理サーバ等に対して通知を出力する。

第１ＣＰＵ１１は、区切波形とクラスタとの距離に基づいてスコアを算出しても良い。区切波形とクラスタとの距離は、たとえば、最短距離法、最長距離法または群平均法等、任意の手法により算出することができる。

第１ＣＰＵ１１は、モニタリング段階においてユーザによる指示を受け付けた場合、周波数成分ＤＢ５２に記録されたデータに基づいて再度クラスタリングの処理を行っても良い。この場合、第１ＣＰＵ１１は、周波数成分ＤＢ５２に記録されたデータのうち、たとえば最新の１日分等の所定の期間のデータを使用しても良い。第１ＣＰＵ１１は、ユーザによる所定の期間の指示を受け付けても良い。

新たにクラスタリングを行った場合、第１ＣＰＵ１１は、意味づけＤＢ５３１の意味づけフィールドを削除または別の場所に保存し、ユーザによる意味づけの入力を新たに取得して、意味づけＤＢ５３１に記録する。

新たにクラスタリングを行った場合、第１ＣＰＵ１１は、分類ＤＢ５４１を削除または別の場所に保存し、新たなクラスタリングに基づき区切波形を分類したクラスタと、スコアとを、分類ＤＢ５４１に記録することが望ましい。第１ＣＰＵ１１は、過去に取得した区切波形を、新たなクラスタリングに基づき分類したクラスタと、スコアとを、分類ＤＢ５４１に記録しても良い。

ユーザは、たとえば機器４５の改修を行った場合、または、機器４５の用途を大きく変更した場合等に、新たにクラスタリングを行うことにより、新たな状況に応じた適切なデータを取得することができる。

図５は、波形ＤＢ５１のレコードレイアウトを説明する説明図である。波形ＤＢ５１は、個々の区切波形に固有に付与された波形ＩＤ（Identifier）と、区切波形の開始時刻と、波形データとを関連づけて記録するＤＢである。波形ＤＢ５１は、波形ＩＤフィールド、開始時刻フィールドおよび波形データフィールドを有する。

波形ＩＤフィールドには、波形ＩＤが記録されている。開始時刻フィールドには、区切波形の開始時刻が記録されている。波形データフィールドには、たとえばバイナリ形式、または、ＣＳＶ（Comma Separated Values）形式等により区切波形が記録されている。波形ＤＢ５１は、一つの波形ＩＤについて一つのレコードを有する。

図６は、周波数成分ＤＢ５２のレコードレイアウトを説明する説明図である。周波数成分ＤＢ５２は、波形ＩＤと、区切波形をＦＦＴにより変換した周波数領域の波形と、特徴量とを関連づけて記録するＤＢである。周波数成分ＤＢ５２は、波形ＩＤフィールド、ＦＦＴフィールドおよび特徴量フィールドを有する。特徴量フィールドは、第１成分フィールドおよび第２成分フィールドを有する。特徴量フィールドは、第３成分フィールド以降のフィールドを有しても良い。第１成分フィールドおよび第２成分フィールドは、それぞれピーク値フィールドおよび周波数フィールドを有する。

波形ＩＤフィールドには、波形ＩＤが記録されている。ＦＦＴフィールドには、区切波形をＦＦＴにより周波数領域に変換して得たパワースペクトルの波形がたとえばバイナリ形式またはＣＳＶ形式等により記録されている。

第１成分フィールドのピーク値フィールドには、パワースペクトルの最大値、すなわち最も大きいピークの最大値が記録されている。第１成分フィールドの周波数フィールドには、最大値の周波数が記録されている。第２成分フィールドのピーク値フィールドには、パワースペクトルの２番目に大きいピークの最大値が記録されている。第２成分フィールドの周波数フィールドには、パワースペクトルの２番目に大きいピークの周波数が記録されている。周波数成分ＤＢ５２は、一つの波形ＩＤについて一つのレコードを有する。

なお、区切波形を周波数領域に変換する変換手法はＦＦＴに限定しない。たとえばコサイン変換等の任意の変換手法を使用することができる。

図６に示す特徴量フィールドは例示である。特徴量フィールドには、たとえば各ピークの鋭さを示すＱ値（Quality Factor）、または特定の周波数におけるパワーの値等、任意の特徴量を記録するフィールドを含んでも良い。特徴量フィールドには、たとえば振幅、最大値、最小値、ＲＭＳ値等、時間領域における区切波形の特徴量を記録するフィールドを含んでも良い。

図７は、意味づけＤＢ５３１のレコードレイアウトを説明する説明図である。意味づけＤＢ５３１は、クラスタと、クラスタの意味付けとを関連づけて記録するＤＢである。意味づけＤＢ５３１は、分類フィールドと、意味づけフィールドと、稼動対象時間フィール度と、実稼動時間フィールドとを有する。分類フィールドには、クラスタリングにより得たクラスタの番号が記録されている。

意味づけフィールドには、ユーザが判断して入力したそれぞれのクラスタの意味づけが記録されている。なお、ユーザからの入力を受け付けていない場合には、意味づけフィールドに分類フィールドと同様にクラスタの番号が記録されている。意味づけＤＢ５３１は、クラスタリングにより分類された一つのクラスタについて一つのレコードを有する。

稼動対象時間フィールドには、ユーザから稼動対象時間である旨の入力を受け付けたか否かが記録される。実稼動時間フィールドには、ユーザから実稼動時間である旨の入力を受け付けたか否かが記録される。

サーバ３０の補助記憶装置３３に記録される意味づけＤＢ５３３は、図７を使用して説明した意味づけＤＢ５３１に、対応する機器４５を識別する機器ＩＤフィールドを加えたＤＢであるので、図示を省略する。

なお、第１ＣＰＵ１１は、電流の実効値の平均値が小さい順に、クラスタ番号を付与しても良い。さらに第１ＣＰＵ１１は、電流の実効値の平均値が所定の値よりも小さいクラスタを「停止」または「待機電力」であると判定し、意味づけフィールドに記録しても良い。

図８は、分類ＤＢ５４１のレコードレイアウトを説明する説明図である。分類ＤＢ５４１は、波形ＩＤと、区切波形が分類されたクラスタと、スコアとを関連づけて記録するＤＢである。分類ＤＢ５４１は、波形ＩＤフィールド、開始時刻フィールド、分類フィールドおよびスコアフィールドを有する。

波形ＩＤフィールドには、波形ＩＤが記録されている。開始時刻フィールドには、区切波形の開始時刻が記録されている。分類フィールドには、区切波形が分類されたクラスタの番号が記録されている。スコアフィールドには区切波形をクラスタに分類した際の分類の確実性を示すスコアが記録されている。分類ＤＢ５４１は、一つの波形ＩＤについて一つのレコードを有する。

分類ＤＢ５４２のレコードレイアウトは、分類ＤＢ５４１と同一であるので、図示および説明を省略する。

図９は、ブロックＤＢ５５のレコードレイアウトを説明する説明図である。以下の説明においては、複数の区切波形を含む所定の期間をブロックと呼ぶ。本実施の形態においては、所定時間は１分間であり、１ブロックには１２個の区切波形が含まれる。

なお、所定時間および１ブロックに含まれる区切波形の数は例示であり、上記に限定されるものではない。たとえば、情報処理装置１０とサーバ３０との間の通信量、および、サーバ３０の補助記憶装置３３の容量に制約がない場合には、１ブロックに含まれる区切波形が１個であってもよい。

ブロックＤＢ５５は、機器４５に固有に付与された機器ＩＤと、ブロックに固有に付与されたブロックＩＤと、ブロックの開始時刻と、ブロックの特徴とを関連づけて記録するＤＢである。ブロックＤＢ５５は、機器ＩＤフィールド、ブロックＩＤフィールド、開始時刻フィールドおよびブロック特徴フィールドを有する。ブロック特徴フィールドは、代表分類フィールド、代表波形ＩＤフィールド、実効電流フィールド、平均スコアフィールドおよび異常有無フィールドを有する。ブロックＤＢ５５は、一つのブロックについて一つのレコードを有する。

機器ＩＤフィールドには、機器ＩＤが記録されている。ブロックＩＤフィールドにはブロックＩＤが記録されている。開始時刻フィールドには、ブロックの開始時刻が記録されている。代表分類フィールドには、ブロックに含まれる区切波形が分類されたクラスタのうち、代表的なクラスタの番号が記録されている。本実施の形態においては、代表的なクラスタの番号は、最も多くの区切波形が分類されたクラスタの番号、すなわちクラスタ番号の最頻値である。

なお、区切波形が極く稀に分類されるクラスタが存在する場合には、そのクラスタの番号を代表的なクラスタの番号に使用しても良い。ブロック中の所定の順番、たとえばブロック中の最初の区切波形が分類されるクラスタの番号を代表的なクラスタの番号に使用しても良い。

代表波形フィールドには、ブロックに含まれる区切波形のうち、代表的な区切波形の波形ＩＤが記録されている。本実施の形態においては、代表的な区切波形は代表分類に分類された区切波形のうち、スコアが最小である波形である。

代表的な区切波形は、代表分類とは無関係であっても良い。たとえば、ブロックに含まれる区切波形のうち、スコアが最小である区切波形、またはブロック中の所定の順番の区切波形を代表的な区切波形に選択しても良い。代表波形ＩＤの代わりに、または代表波形ＩＤと共に代表的な区切り波形の波形データが代表波形フィールドに記録されても良い。

実効電流フィールドには、ブロックの時間全体の実効電流値が記録されている。平均スコアフィールドには、ブロックに含まれる区切波形のスコアの平均値が記録されている。異常有無フィールドには、ブロックに含まれる区切波形の中に、スコアが所定の基準を上回る異常波形があるか否かが記録されている。

図９に示すブロック特徴フィールドは例示である。ブロック特徴フィールドには、たとえば最大スコア、最小スコア、最大電流値、最小電流値等、ブロックの任意の特徴を記録するフィールドを含むことができる。

図１０は、異常ＤＢ５６のレコードレイアウトを説明する説明図である。異常ＤＢ５６は、機器ＩＤと、波形ＩＤと、区切波形の開始時刻と、波形データと、区切波形が分類されたクラスタと、スコアとを関連づけて記録するＤＢである。異常ＤＢ５６は、機器ＩＤフィールド、波形ＩＤフィールド、開始時刻フィールド、波形データフィールド、分類フィールドおよびスコアフィールドを有する。

機器ＩＤフィールドには、機器ＩＤが記録されている。波形ＩＤフィールドには、波形ＩＤが記録されている。開始時刻フィールドには、区切波形の開始時刻が記録されている。波形データフィールドには、区切波形がたとえばＣＳＶ（Comma Separated Values）形式等により記録されている。分類フィールドには、区切波形が分類されたクラスタの番号が記録されている。スコアフィールドには区切波形をクラスタに分類した際の分類の確実性を示すスコアが記録されている。

異常ＤＢ５６には、スコアが所定の値よりも大きく、情報処理装置１０の第１ＣＰＵ１１からサーバ３０の第３ＣＰＵ３１に対して通知が行われた場合に、通知に含まれる情報が記録される。異常ＤＢ５６は、一つの波形ＩＤについて一つのレコードを有する。

図１１は、主成分分析およびクラスタリングの処理の概要を説明する説明図である。第１ＣＰＵ１１は、周波数成分ＤＢ５２の特徴量フィールドに記録された各区切波形の特徴量に基づいてＤＰＧＭＭを作成する。図１１においては、特徴量をＰＣ１およびＰＣ２の二つの変数に縮約した例を示す。ＰＣ１およびＰＣ２は、特徴量に基づいて算出される第１主成分および第２主成分である。

本実施の形態においては、区切波形は６個のクラスタに分類される。図１１中の各プロットは、それぞれ一つの区切波形を示す。プロットの記号の違いは、分類されるクラスタの違いを示す。

なお、第１ＣＰＵ１１は、３個以上の所定の数の主成分に基づいて区切波形をクラスタリングしても良い。第１ＣＰＵ１１は、累積寄与率が所定の値、たとえば８０％以上になる数の主成分に基づいて区切波形をクラスタリングしても良い。

図１２は、クライアント２０が表示する画面を示す説明図である。図１２に示す画面は、実績欄６１、意味欄６２１、稼動対象欄６２２、実稼動対象欄６２３および終了ボタン６３を含む。第２ＣＰＵ２１は、図４を使用して説明した準備段階の終了後、情報処理装置１０からネットワークを介して分類ＤＢ５４１のレコードを取得して、分類ＤＢ５４２に記録する。

第２ＣＰＵ２１は、分類ＤＢ５４２に基づいて、区切波形の開始時刻と分類との関係を示す帯グラフを実績欄６１に表示する。実績欄６１の横軸は区切波形の開始時刻である。それぞれの時刻に開始する区切波形の分類をハッチングの相違で示す。なお、第２ＣＰＵ２１は、図示を省略するスクロールバー、拡大ボタンおよび縮小ボタン等の操作を受け付けて、実績欄６１の表示範囲を変更しても良い。

第２ＣＰＵ２１は、ユーザによる意味欄６２１への入力を受け付ける。ユーザは、機器４５の動作状況に基づいて、各分類の意味を判断して、意味欄６２１に入力する。図１２においては、ユーザは９時に機器４５のスイッチを入れ、１９時に機器４５のスイッチを切った。したがって、ユーザは右上がりのハッチングで示すクラスタ２は、機器４５が停止している状態であると判断し、意味欄６２１に入力する。同様にユーザは、機器４５の機能および使用状況に基づいて、点々のハッチングで示すクラスタ１は、スタンバイの状態であると判断し、意味欄６２１に入力する。

第２ＣＰＵ２１は、稼動対象欄６２２を介して、それぞれのクラスタに分類された時間が稼動時間であるか否かの入力を受け付ける。図１２において、稼動対象欄６２２の初期値は「ＹＥＳ」である。ユーザは稼動時間ではないと判断したクラスタを選択して「ＮＯ」に変更することができる。

第２ＣＰＵ２１は、実稼動対象欄６２３を介して、それぞれのクラスタに分類された時間が実稼動時間であるか否かの入力を受け付ける。実稼動時間は、機器４５の稼動時間のうちたとえば点検等により機器４５が停止している時間を除いた時間である。なお第２ＣＰＵ２１は、稼動対象欄６２２が「ＮＯ」である場合、実稼動対象欄６２３も「ＮＯ」に設定する。

稼働時間および実稼働時間の区別は、（１）式により機器４５の稼働率を算出する際に使用する。
稼働率＝実稼働時間／稼動時間 ‥‥‥ （１）

第２ＣＰＵ２１は意味欄６２１に所定のキーワードが入力されたか否かに基づいて、稼動時間および実稼動時間を区別しても良い。たとえば第２ＣＰＵ２１は、意味欄６２１に「停止」が入力されていない場合に、稼動時間であると判定する。同様に第２ＣＰＵ２１は、意味欄６２１に「停止」および「点検」が入力されていない場合に、実稼動時間であると判定する。この場合、第２ＣＰＵ２１は稼動対象欄６２２および実稼動対象欄６２３を表示しなくても良い。

終了ボタン６３の選択を受け付けた場合、第２ＣＰＵ２１は意味欄６２１に入力された意味を情報処理装置１０の第１ＣＰＵ１１に送信する。第１ＣＰＵ１１は、意味づけＤＢ５３１の意味づけフィールドに、受信した意味を記録する。なお、第２ＣＰＵ２１は、意味欄６２１への入力を受け付けていないクラスタについては、意味づけ欄にクラスタの番号を記録する。

ユーザは、任意のタイミングでクライアント２０を操作して図１２に示す画面を表示させ、意味づけを入力しても良い。第２ＣＰＵ２１と第１ＣＰＵ１１とは、連携してユーザの入力を受け付けて、意味づけＤＢ５３１を更新する。

図１３は、クライアント２０が表示する画面を示す説明図である。図１３に示す画面は、概要ボタン８１、月グラフボタン８３、ブロック実績欄７０、現在状態欄６４、稼働率欄６５およびカーソル状態欄６６を含む。ブロック実績欄７０の下に、スクロールバー６９が設けられている。ブロック実績欄７０の上にカーソル６７および異常通知マーク６８が表示されている。

第２ＣＰＵ２１は、図４を使用して説明したモニタリング段階においてユーザによる操作を受け付けた場合、サーバ３０と連携して図１３に示す画面を表示部２５に表示する。

概要ボタン８１の選択を受け付けた場合、第２ＣＰＵ２１は、後述する図１４を使用して説明する画面を表示する。月グラフボタン８３の選択を受け付けた場合、第２ＣＰＵ２１は、後述する図１５を使用して説明する画面を表示する。図１４または図１５に示す画面において、日グラフボタン８２の選択を受け付けた場合、第２ＣＰＵ２１は図１３に示す画面に戻る。

第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５の開始時刻フィールド、代表分類フィールドおよび異常有無フィールドに記録されたデータに基づいて、ブロックの開始時刻と代表分類との関係を示す帯グラフ表示用のデータを作成し、第２ＣＰＵ２１に送信する。

第２ＣＰＵ２１は受信したデータに基づいて、ブロックの開始時刻と代表分類との関係を示す帯グラフをブロック実績欄７０に表示する。ブロック実績欄７０の横軸はブロックの開始時刻である。それぞれの時刻に開始する代表分類をハッチングの相違で示す。第２ＣＰＵ２１は、異常有無フィールドに「有り」と記録されているブロックの上部に異常通知マーク６８を表示する。

第２ＣＰＵ２１は、入力部２６を介してスクロールバー６９の操作を受け付けて、帯グラフの表示範囲を変更する。第２ＣＰＵ２１は、入力部２６を介してカーソル６７を移動させる操作を受け付ける。第２ＣＰＵ２１は、カーソル６７の位置に対応する代表分類を、カーソル状態欄６６に表示する。

第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５から開始時刻フィールドに記録された開始時刻が最も新しいブロックレコードを抽出する。第３ＣＰＵ３１は、抽出したブロックレコードの代表分類フィールドをキーとして、意味づけＤＢ５３３を検索して意味を抽出する。第３ＣＰＵ３１は、抽出した意味を第２ＣＰＵ２１に送信する。第２ＣＰＵ２１は、現在状態欄６４に受信した意味を表示する。

第３ＣＰＵ３１は、新しい方から所定の期間内のレコードをブロックＤＢ５５から抽出する。所定の期間は、たとえば２４時間である。第３ＣＰＵ３１は、代表分類フィールドに基づいて、それぞれの代表分類に分類されたレコードの数を算出する。第３ＣＰＵ３１は、意味づけＤＢ５３３を検索してそれぞれの代表分類が稼動対象時間であるか否か、および、実稼動時間であるか否かを取得する。第３ＣＰＵ３１は、式（１）に基づいて稼働率を算出し、第２ＣＰＵ２１に送信する。第２ＣＰＵ２１は、受信した稼働率を稼働率欄６５に表示する。

なお、ブロックＤＢ５５および意味づけＤＢ５３３の複製を補助記憶装置２３に記憶し、第２ＣＰＵ２１が、表示部２５に表示するそれぞれのデータを算出しても良い。

図１４は、クライアント２０が表示する画面を示す説明図である。図１４に示す画面は、日グラフボタン８２、月グラフボタン８３、施設情報欄７３、計測対象機器欄７４、計測期間欄７７、稼働率欄６５およびコンディション欄７２を含む。

施設情報欄７３および計測対象機器欄７４には、図示しないＤＢに基づき、機器４５が設置された場所等に関する情報が表示されている。計測期間欄７７には、稼働率の算出対象期間が表示されている。稼働率欄６５には、（１）式に基づいて算出した稼働率が表示されている。稼働率の算出方法は、図１３の稼働率欄６５と同様であるので、説明を省略する。

コンディション欄には、計測期間内に異常ＤＢ５６に記録されたレコードに基づいて、機器４５のコンディションが表示されている。たとえば、計測期間内に異常ＤＢ５６に記録されたレコードがゼロである場合、第３ＣＰＵ３１は、第２ＣＰＵ２１を介してコンディション欄７２に「Ｖｅｒｙ Ｇｏｏｄ」と表示する。計測期間内に異常ＤＢ５６に記録されたレコードが１個以上所定の所定の数、たとえば五個未満である場合、第３ＣＰＵ３１は、コンディション欄７２に「Ｇｏｏｄ」と表示する。同様に異常ＤＢ５６に記録されたレコードの数が多くなるにつれて、第３ＣＰＵ３１は「Ｎｏｔ Ｇｏｏｄ」、「Ｂａｄ」、「Ｄａｎｇｅｒ」等をコンディション欄に表示する。

第３ＣＰＵ３１は、異常ＤＢ５６に記録されたスコアの平均値、または最大値等の統計値に基づいて、コンディション欄に「Ｇｏｏｄ」等を表示してもよい。

図１５は、クライアント２０が表示する画面を示す説明図である。図１５に示す画面は、概要ボタン８１、日グラフボタン８２および棒グラフ欄７８を含む。

第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５の開始時刻フィールドおよび代表分類フィールドに記録されたデータに基づいて、一日ごとの代表分類の数を示す棒グラフ表示用のデータを作成し、第２ＣＰＵ２１に送信する。

第２ＣＰＵ２１は受信したデータに基づいて、一日ごとの代表分類を示す棒グラフを棒グラフ欄７８に表示する。棒グラフ欄７８の横軸はブロックの開始時刻である。棒グラフ欄７８の縦軸は、それぞれの日付に占める代表分類の時間である。なお、本実施の形態においては「停止」と意味づけされたブロックについては棒グラフを表示しない。このような表示により、ユーザは機器４５が停止していない時間の推移を容易に視認できる。

図１６は、プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。ユーザは、情報処理装置１０のクランプ部４８を、正常に稼動している機器４５の非接地側電線に取り付ける。ユーザは、電源プラグ４６を商用電源に接続する。以上により、第１ＣＰＵ１１は図１６に示すプログラムを起動する。

第１ＣＰＵ１１は、初期データを収集し、区切波形ごとに波形ＤＢ５１に記録する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１により、第１ＣＰＵ１１は本実施の形態の取得部の機能を実現する。

たとえば平日の一日または一週間等の、所定の取得期間のデータを収集した後に、第１ＣＰＵ１１は分類作成のサブルーチンを起動する（ステップＳ５０２）。分類作成のサブルーチンは、波形ＤＢ５１に記録された区切波形をクラスタリングすることにより複数の分類を作成するサブルーチンである。分類作成のサブルーチンの処置の流れは後述する。

第１ＣＰＵ１１は、意味づけ取得のサブルーチンを起動する（ステップＳ５０３）。意味づけ取得のサブルーチンは、分類作成のサブルーチンで作成した分類の意味をユーザから取得するサブルーチンである。意味づけ取得のサブルーチンの処理の流れは後述する。

なお、情報処理装置１０がネットワークを介してクライアント２０と接続されていない場合、第１ＣＰＵ１１は意味づけ取得のサブルーチンの実行を保留して、次のステップＳ５１１に進む。この場合、第１ＣＰＵ１１は、クライアント２０と接続された後に意味づけ取得のサブルーチンを起動する。

第１ＣＰＵ１１は、区切波形を取得する（ステップＳ５１１）。第１ＣＰＵ１１は、波形ＤＢ５１に新規レコードを作成し、区切波形を記録して固有の波形ＩＤを付与する。第１ＣＰＵ１１は、区切波形を分類作成で作成した分類のいずれか一つに分類すると共に、分類のスコアを算出する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５１２により、第１ＣＰＵ１１は本実施の形態の分類部およびスコアリング部の機能を実現する。第１ＣＰＵ１１は、分類ＤＢ５４１に新規レコードを作成し、波形ＩＤ、開始時刻、分類およびスコアを記録する。

第１ＣＰＵ１１は、スコアが所定の値以下の正常範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ５１３）。正常範囲外であると判定した場合（ステップＳ５１３でＮＯ）、第１ＣＰＵ１１は、スコアが所定の警告値よりも大きい警告レベルであるか否かを判定する（ステップＳ５１４）。

警告レベルであると判定した場合（ステップＳ５１４でＹＥＳ）、第１ＣＰＵ１１は、ユーザに通知する（ステップＳ５１５）。通知は、所定の宛先へのショートメッセージ、メール、ＳＮＳ（Social Network Service）への投稿等により行う。ステップＳ５１５により、第１ＣＰＵ１１は本実施の形態の通知部の機能を実現する。

ユーザは、機器４５に異常が発生したこと、または異常の兆候が発生したことを認識して、必要な対応を行うことができる。ユーザは必要に応じてネットワークを介してブロックＤＢ５５、異常ＤＢ５６および波形ＤＢ５１等から波形データを取得して、解析を行うことができる。

警告レベルでないと判定した場合（ステップＳ５１４でＮＯ）、またはステップＳ５１５の終了後、第１ＣＰＵ１１は第１ＣＰＵ１１は、区切波形の波形ＩＤ、開始時刻、波形データ、分類およびスコアを第３ＣＰＵに送信する（ステップＳ５１６）。第３ＣＰＵ３１は、異常ＤＢ５６に新規レコードを作成し、送信されたデータを記録する。

スコアが正常範囲内である場合（ステップＳ５１３でＹＥＳ）、またはステップＳ５１６の終了後、第１ＣＰＵ１１は１ブロック分の区切波形の取得が完了したか否かを判定する（ステップＳ５２１）。完了していないと判定した場合（ステップＳ５２１でＮＯ）、第１ＣＰＵ１１はステップＳ５１１に戻る。

１ブロック分の区切波形の取得が完了したと判定した場合（ステップＳ５２１でＹＥＳ）、第１ＣＰＵ１１は、区切波形の中から代表分類および代表波形を選択する（ステップＳ５２２）。代表分類は、たとえばブロックに含まれる区切波形のクラスタ番号の最頻値である。代表波形は、たとえば代表分類に分類された区切波形のうち、スコアが最小である波形である。ステップＳ５２２により、第１ＣＰＵ１１は本実施の形態の代表判定部の機能を実現する。

第１ＣＰＵ１１は、ブロックの実効電流値およびスコアの平均値等の、ブロックの特徴量を算出する。第１ＣＰＵ１１は、ブロックの中にステップＳ５１３において正常と判定されなかった区切波形、すなわち異常と判定された区切波形があるか否かを判定する。

第１ＣＰＵ１１は、ブロックの開始時刻、代表分類、代表波形の波形ＩＤ、実効電流、平均スコア、および、異常と判定された区切波形の有無を第３ＣＰＵ３１に送信する（ステップＳ５２３）。ステップＳ５２３により、第１ＣＰＵ１１は本実施の形態の出力部および送信部の機能を実現する。第３ＣＰＵ３１は、データを受信して、ブロックＤＢ５５に記録する。以上により第３ＣＰＵ３１は、本実施の形態の受信部の機能を実現する。

なお、通信トラブル等により第３ＣＰＵ３１との通信が途絶している場合には、第１ＣＰＵ１１は送信対象のデータを補助記憶装置１３に記憶し、通信が回復した後に送信することが望ましい。

第１ＣＰＵ１１は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ５２４）。たとえば、ユーザから処理終了の指示を受け付けた場合に、第１ＣＰＵ１１は処理を終了すると判定する。終了しないと判定した場合（ステップＳ５２４でＮＯ）、第１ＣＰＵ１１はステップＳ５１１に戻る。終了すると判定した場合（ステップＳ５２４でＹＥＳ）、第１ＣＰＵ１１は処理を終了する。

図１７は、分類作成のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。分類作成のサブルーチンは、波形ＤＢ５１に記録された区切波形をクラスタリングすることにより複数の分類を作成するサブルーチンである。分類作成のサブルーチンにより、第１ＣＰＵ１１は本実施の形態のクラスタリング部の機能を実現する。

第１ＣＰＵ１１は、波形ＤＢ５１から１個の区切波形を取得する（ステップＳ５３１）。第１ＣＰＵ１１は、区切波形のＦＦＴを行い、パワースペクトルを算出する（ステップＳ５３２）。第１ＣＰＵ１１は、パワースペクトルのピーク値および周波数等、区切波形の特徴量を抽出する。

第１ＣＰＵ１１は、周波数成分ＤＢ５２に新規レコードを作成し、波形ＩＤ、パワースペクトルおよび特徴量を記録する（ステップＳ５３３）。第１ＣＰＵ１１は、波形ＤＢ５１に記録されたすべての区切波形の処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ５３４）。終了していないと判定した場合（ステップＳ５３４でＮＯ）、第１ＣＰＵ１１はステップＳ５３１に戻る。

処理を終了したと判定した場合（ステップＳ５３４でＹＥＳ）、第１ＣＰＵ１１は、周波数成分ＤＢ５２に記録された特徴量に基づいて、たとえばＤＰＧＭＭを作成することにより区切波形をクラスタリングする（ステップＳ５３５）。第１ＣＰＵ１１は、分類ＤＢ５４１に各区切波形の波形ＩＤ、開始時刻、分類したクラスタの番号およびスコアを記録する（ステップＳ５３６）。その後、第１ＣＰＵ１１は処理を終了する。

図１８は、意味づけ取得のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。意味づけ取得のサブルーチンは、分類作成のサブルーチンで作成した分類の意味をユーザから取得するサブルーチンである。

第１ＣＰＵ１１は、分類ＤＢ５４１のデータを第２ＣＰＵ２１に送信する（ステップＳ５４１）。第２ＣＰＵ２１は、分類ＤＢ５４１のデータを受信して、複製である分類ＤＢ５４２を補助記憶装置２３に記録する（ステップＳ６０１）。第２ＣＰＵ２１は、分類ＤＢ５４２に基づいて図１２を使用して説明した画面を表示部２５に表示する（ステップＳ６０２）。

第２ＣＰＵ２１は、入力部２６を介して意味欄６２１、稼動対象欄６２２および実稼動対象欄６２３への入力を受け付ける（ステップＳ６０３）。終了ボタン６３の選択を受け付けた後、第２ＣＰＵ２１は入力を受け付けたデータを第１ＣＰＵ１１に送信する（ステップＳ６０４）。第２ＣＰＵ２１は、分類ＤＢ５４２を削除する。

第１ＣＰＵ１１は、データを受信する（ステップＳ５４５）。第１ＣＰＵ１１は、受信したデータを意味づけＤＢ５３１に記録する（ステップＳ５４６）。その後、第１ＣＰＵ１１は処理を終了する。

図１９は、プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。図１９を使用して、図１３を使用して説明した画面をクライアント２０の表示部２５に表示するプログラムの処理の流れを説明する。図１９に示すプログラムは、ユーザから、図１３を使用して説明した画面を表示する指示を受け付けることにより起動する。

第２ＣＰＵ２１は、第３ＣＰＵ３１に画面表示用のデータを要求する（ステップＳ６１１）。第３ＣＰＵ３１は、要求を受信する（ステップＳ７０１）。第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５から所定期間、たとえば直近の２４時間または１週間等のブロックレコードを抽出する（ステップＳ７０２）。所定期間は、図１３を使用して説明したブロック実績欄７０の帯グラフのスクロール可能範囲である。

第３ＣＰＵ３１は、抽出したブロックレコードに基づいて帯グラフ表示用のデータを作成する（ステップＳ７０３）。帯グラフ表示用のデータは、横軸の時間ごとに分類を記録したＣＳＶ形式のデータでもよいし、帯グラフの画像データでも良い。

第３ＣＰＵ３１は、ネットワークを介して第１ＣＰＵ１１から分類ＤＢ５４１中の最新のレコードのデータを取得する（ステップＳ７０４）。第３ＣＰＵ３１は、取得したレコードの分類フィールドに記録されたクラスタの番号をキーとして意味づけＤＢ５３３を検索し、意味を取得する（ステップＳ７０５）。

なお、ステップＳ７０４において、第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５から最新のレコードのデータを取得しても良い。この場合、ステップＳ７０５において第３ＣＰＵ３１は、代表分類フィールドに記録されたクラスタの番号をキーとして、意味づけＤＢ５３３を検索する。

第３ＣＰＵ３１は、ステップＳ７０２で抽出したブロックレコードの数を、代表分類フィールドに記録されたクラスタの番号ごとに算出する（ステップＳ７０６）。第３ＣＰＵ３１は、意味づけＤＢ５３３に基づいてそれぞれのクラスタ番号が移動対象時間および実稼動時間であるか否かを判定し、（１）式に基づいて稼働率を算出する（ステップＳ７０７）。

第３ＣＰＵ３１は、ステップＳ７０３で作成した帯グラフ用のデータ、ステップＳ７０５で抽出した最新データの意味およびステップＳ７０７で算出した稼働率を第２ＣＰＵ２１に送信する（ステップＳ７０８）。第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５に追加データが記録されたことを検出するまで待つ（ステップＳ７０９）。その後、第３ＣＰＵ３１はステップＳ７０３に戻る。

なお、第２ＣＰＵ２１との通信が途絶した場合、または第２ＣＰＵ２１から画面が遷移した旨の通知を受け付けた場合、第３ＣＰＵ３１はステップＳ７０３からステップＳ７０９までのループの実行を停止する。

第２ＣＰＵ２１は、データを受信する（ステップＳ６２１）。第２ＣＰＵ２１は、図１３を使用して説明した画面を表示部２５に表示する（ステップＳ６２２）。第２ＣＰＵ２１は、ユーザによるカーソル６７およびスクロールバー６９の操作に応じて、画面を変更する。第２ＣＰＵ２１は、第３ＣＰＵ３１と連携して、カーソル６７に対応する位置のクラスタ番号に対応する意味を取得し、カーソル状態欄６６に表示する。

第２ＣＰＵ２１は終了するか否かを判定する（ステップＳ６２３）。第２ＣＰＵ２１は、概要ボタン８１または月グラフボタン８３の選択を受け付けた場合等に、終了すると判定する。終了しないと判定した場合（ステップＳ６２３でＮＯ）、第２ＣＰＵ２１はステップＳ６２１に戻る。終了すると判定した場合（ステップＳ６２３でＹＥＳ）、第２ＣＰＵ２１は処理を終了する。

なお、概要ボタン８１の選択を受け付けた場合、第２ＣＰＵ２１は、図１４を使用して説明した画面を表示する。施設情報欄７３および計測対象機器欄７４に表示される情報は、あらかじめユーザによる入力を受け付け、補助記憶装置１３に記憶されている。第２ＣＰＵ２１は、計測期間欄７７、稼働率欄６５、およびコンディション欄７２に第３ＣＰＵから取得したデータを表示する。

同様に、月グラフボタン８３の選択を受け付けた場合、第２ＣＰＵ２１は、第３ＣＰＵ３１から取得したデータに基づき図１５を使用して説明した画面を表示する。なお、第３ＣＰＵ３１がブロックＤＢ５５に記録されたデータに基づいて棒グラフ欄７８に表示する棒グラフ用のデータを算出する方法は、一般的に行われるグラフ作成方法と同様であるので、説明を省略する。

本実施の形態によると、機器４５の動作状況をモニタリング可能な情報処理装置１０を提供することができる。

本実施の形態によると、正常に動作している機器４５の非接地側電線に取り付けて、電源プラグ４６を商用電源に接続するだけで、自動的に準備段階およびモニタリング段階の動作を行う情報処理装置１０を提供できる。ユーザは、必要に応じて分類ＤＢ５４１に蓄積されたデータを取得して、適宜解析することにより、機器４５の稼動状況等を把握できる。

本実施の形態によると、機器４５に流れる電流波形が、クラスタの典型的な波形から大きく乖離してスコアの値が所定の値を超えた場合に、ユーザに通知する情報処理装置１０を提供できる。これによりユーザは機器４５の故障および故障の前兆を早期に把握し、対処することができる。

本実施の形態によると、機器４５の稼動スケジュールが変更された場合であっても、動作状態の分類および故障等の検知を適切に行う情報処理装置１０を提供できる。

本実施の形態によると、図１２を使用して説明した画面により、各クラスタの意味づけを取得して、記録する情報処理システム４０を提供できる。これにより、機器４５の動作を十分に把握したユーザが意味づけを記録した後は、不慣れなユーザであっても図１３から図１５を使用して説明した画面をみて機器４５の動作状況を知ることができる。

なお、ユーザは、情報処理装置１０がモニタリング段階に入った後であっても、都合の良い時間に意味づけを入力することができる。また、ユーザは意味づけの入力をせずに、情報処理装置１０を使用することもできる。

本実施の形態によると、図１２を使用して説明した画面により、クラスタごとに稼動状態であるか、実稼動状態であるかの設定を取得する情報処理システム４０を提供できる。これにより、機器４５の稼働率を適切に算出する情報処理システム４０を提供できる。

情報処理装置１０は、機器４５に内蔵されていても良い。情報処理装置１０は、商用電源の配電盤に内蔵されていても良い。

［実施の形態２］
本実施の形態は、ブロックＤＢ５５に蓄積されたデータに基づいて、機器４５の稼動状態の分析を行う情報処理システム４０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

図２０は、特徴量ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。特徴量ＤＢは、機器４５の稼動状況の一日ごとの特徴量を記録するＤＢである。特徴量ＤＢは、日付フィールドと特徴量フィールドとを有する。特徴量フィールドは、合計時間フィールドおよび回数フィールドを有する。日付フィールドおよび合計時間フィールドは、それぞれ準備段階のクラスタリングで分類されたクラスタ番号のサブフィールドを有する。

日付フィールドには、日付が記録されている。合計時間フィールドのクラスタ１フィールドには、ブロックＤＢ５５に記録されたデータに基づいて、代表クラスタがクラスタ１である時間が記録されている。クラスタ２フィールド以降も同様である。回数フィールドのクラスタ１フィールドには、ブロックＤＢ５５に記録されたデータに基づいて代表クラスタがクラスタ１である回数が記録されている。ここで、代表クラスタがクラスタ１であるブロックが複数回連続している場合には１回と数える。

図２０に示す特徴量フィールドは例示である。特徴量ＤＢには、補助記憶装置３３に記録されたデータを用いて第３ＣＰＵ３１が算出可能な、任意の特徴量を記録するフィールドを有することができる。図２０に示す特徴量フィールドには、代表クラスタの出現状態に関する特徴量が記録される。

図２１は、実施の形態２のクライアント２０が表示する画面を示す説明図である。図２１に示す画面は、代表日欄７５および結果欄７６を有する。代表日欄７５は、特徴量ＤＢに記録された特徴量に基づいてクラスタリングされた各クラスタの代表的なパターンが帯グラフにより表示されている。帯グラフの横軸はブロックの開始時刻である。それぞれの時刻に開始するブロックの代表分類をハッチングの相違で示す。結果欄７６には、各日付をパターンに分類した結果が、曜日ごとに記載されている。

ユーザは、図２１に示す画面により、機器４５の稼動状態の曜日ごとの変動を知ることができる。これにより、ユーザは機器４５の使用計画等を立てることができる。

図２２は、実施の形態２のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。第３ＣＰＵ３１は、クライアント２０を介して分析範囲の指定を取得する（ステップＳ７２１）。分析範囲は、たとえば先月、先々月など、過去の任意の範囲の日付である。分析範囲は、あらかじめサーバ３０の補助記憶装置３３、またはクライアント２０の補助記憶装置２３に記憶されていても良い。

第３ＣＰＵ３１は、ブロックＤＢ５５から１日分のデータを取得する（ステップＳ７２２）。第３ＣＰＵ３１は、機器４５の稼動状況の特徴量を抽出する（ステップＳ７２３）。第３ＣＰＵ３１は、特徴量ＤＢに抽出した特徴量を記録する（ステップＳ７２４）。第３ＣＰＵ３１は、ステップＳ７２１で取得した範囲の日付の処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ７２５）。

終了していないと判定した場合（ステップＳ７２５でＮＯ）、第３ＣＰＵ３１はステップＳ７２２に戻る。終了したと判定した場合（ステップＳ７２５でＹＥＳ）、第３ＣＰＵ３１は、特徴量ＤＢに記録された特徴量に基づいて、たとえばＤＰＧＭＭを作成することにより各日付をクラスタリングする（ステップＳ７２６）。ステップＳ７２６により、第３ＣＰＵ３１は本実施の形態の第２クラスタリング部の機能を実現する。

第３ＣＰＵ３１は、それぞれのクラスタの中で最もスコアの小さい代表日を選択する（ステップＳ７２７）。第３ＣＰＵ３１は、ステップＳ７２６でクラスタリングした結果およびステップＳ７２７で選択した代表日のデータに基づき、第２ＣＰＵ２１を介して表示部２５に図２１を使用して説明した画面を表示する（ステップＳ７２８）。第３ＣＰＵ３１は、その後処理を終了する。

本実施の形態によると、ブロックＤＢ５５に蓄積されたデータに基づいて、機器４５の稼動状態の分析を行う情報処理システム４０を提供できる。ユーザは、図２１に示す画面により、機器４５の稼動状態の曜日ごとの変動を知ることができる。

サーバ３０は、週単位、または、月単位などのデータをクラスタリングしても良い。同一の機器４５が多数設置されている場合には、それぞれの機器４５から取得したデータをまとめてクラスタリングしても良い。

［実施の形態３］
図２３は、実施の形態３の情報処理システム４０の機能ブロック図である。情報処理システム４０は、ネットワークを介して接続された情報処理装置１０と、サーバ３０とを備える。情報処理装置１０は、取得部８４と、第１クラスタリング部８５と、分類部８６と、送信部８７とを備える。

取得部８４は、所定時間長の電流データを複数取得する。第１クラスタリング部８５は、取得部８４が取得した電流データを複数の第１クラスタに分ける。分類部８６は、取得部８４が新たに取得した電流データを、第１クラスタリング部８５が分けた複数の第１クラスタのいずれか一つに分類する。送信部８７は、分類部８６が分類した第１クラスタを送信する。

サーバ３０は、受信部８８と第２クラスタリング部８９とを備える。受信部８８は、送信部８７が送信した第１クラスタを受信する。第２クラスタリング部８９は、受信部８８が受信した第１クラスタに基づいて、所定期間ごとの第１クラスタの出現状態を複数の第２クラスタに分ける。

［実施の形態４］
本実施の形態は、汎用のコンピュータ９０とプログラム９７とを組み合わせて動作させることにより、本実施の形態の情報処理システム４０を実現する形態に関する。図２４は、実施の形態４の情報処理システム４０の構成を示す説明図である。なお、実施の形態１と共通する部分の説明は省略する。

本実施の形態の情報処理システム４０は、ネットワークを介して接続された情報処理装置１０と、クライアント２０と、コンピュータ９０とを含む。情報処理装置１０およびクライアント２０の構成は、実施の形態１と同一である。

コンピュータ９０は、第３ＣＰＵ３１、主記憶装置３２、補助記憶装置３３、通信部３４、読取部９２およびバスを備える。コンピュータ９０は、汎用のパーソナルコンピュータまたはサーバマシン等の情報処理装置である。また、本実施の形態のコンピュータ９０は、大型計算機上で動作する仮想マシンでも良い。

プログラム９７は、可搬型記録媒体９６に記録されている。第３ＣＰＵ３１は、読取部９２を介してプログラム９７を読み込み、補助記憶装置３３に保存する。また第３ＣＰＵ３１は、コンピュータ９０に実装されたフラッシュメモリ等の半導体メモリ９８に記憶されたプログラム９７を読出しても良い。さらに、第３ＣＰＵ３１は、通信部３４および図示しないネットワークを介して接続される図示しない他のサーバコンピュータからプログラム９７をダウンロードして補助記憶装置３３に保存しても良い。

プログラム９７は、コンピュータ９０の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置３２にロードして実行される。これにより、コンピュータ９０は上述したサーバ３０として機能する。

第３ＣＰＵ３１は、ネットワークを介してプログラム９７を第１ＣＰＵ１１および第２ＣＰＵ２１に送信する。

第１ＣＰＵ１１は、ネットワークを介してプログラム９７のうち情報処理装置１０で実行する部分を取得し、補助記憶装置１３に保存する。プログラム９７は、情報処理装置１０の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置１２にロードして実行される。

第２ＣＰＵ２１は、ネットワークを介してプログラム９７のうちクライアント２０で実行する部分を取得し、補助記憶装置２３に保存する。プログラム９７は、クライアント２０の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置２２にロードして実行される。

以上により、情報処理装置１０と、クライアント２０と、コンピュータ９０とは、上述した情報処理システム４０として機能する。

各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 情報処理装置
１１ 第１ＣＰＵ
１２ 主記憶装置
１３ 補助記憶装置
１４ 通信部
１７ センサＩ／Ｆ
１８ 電流センサ
１９ バッファメモリ
２０ クライアント
２１ 第２ＣＰＵ
２２ 主記憶装置
２３ 補助記憶装置
２４ 通信部
２５ 表示部
２６ 入力部
３０ サーバ
３１ 第３ＣＰＵ
３２ 主記憶装置
３３ 補助記憶装置
３４ 通信部
４０ 情報処理システム
４４ 測定孔
４５ 機器
４６ 電源プラグ
４７ 筐体部
４８ クランプ部
４９ 爪部
５１ 波形ＤＢ
５２ 周波数成分ＤＢ
５３１ 意味づけＤＢ
５３３ 意味づけＤＢ
５４１ 分類ＤＢ
５４２ 分類ＤＢ
５５ ブロックＤＢ
５６ 異常ＤＢ
６１ 実績欄
６２１ 意味欄
６２２ 稼動対象欄
６２３ 実稼動対象欄
６３ 終了ボタン
６４ 現在状態欄
６５ 稼働率欄
６６ カーソル状態欄
６７ カーソル
６８ 異常通知マーク
６９ スクロールバー
７０ ブロック実績欄
７１ 稼働率欄
７２ コンディション欄
７３ 施設情報欄
７４ 計測対象機器欄
７５ 代表日欄
７６ 結果欄
７７ 計測期間欄
７８ 棒グラフ欄
８１ 概要ボタン
８２ 日グラフボタン
８３ 月グラフボタン
８４ 取得部
８５ 第１クラスタリング部
８６ 分類部
８７ 送信部
８８ 受信部
８９ 第２クラスタリング部
９０ コンピュータ
９２ 読取部
９６ 可搬型記録媒体
９７ プログラム
９８ 半導体メモリ

Claims (7)

1. 所定時間長の電流データを複数取得する取得部と、
   前記取得部が取得した前記電流データを複数のクラスタに分けるクラスタリング部と、
   前記取得部が新たに取得した電流データを、前記クラスタリング部が分けた複数の前記クラスタのいずれか一つに分類する分類部と
   を備える情報処理装置。
2. 前記クラスタリング部は、前記電流データをそれぞれ周波数解析した結果に基づいてクラスタに分ける
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記分類部による分類の確実性を示すスコアを算出するスコアリング部と、
   前記スコアリング部が算出した前記スコアが所定の範囲である場合に通知を出力する通知部と
   を備える、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記取得部が所定の期間内に新たに取得した複数の前記電流データを前記分類部がそれぞれ分類したクラスタから、代表クラスタを判定する代表判定部と、
   前記代表判定部が判定した代表クラスタを出力する出力部とを備える
   請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の情報処理装置。
5. ネットワークを介して接続された情報処理装置とサーバとを備える情報処理システムにおいて、
   前記情報処理装置は、
   所定時間長の電流データを複数取得する取得部と、
   前記取得部が取得した前記電流データを複数の第１クラスタに分ける第１クラスタリング部と、
   前記取得部が新たに取得した電流データを、前記第１クラスタリング部が分けた複数の前記第１クラスタのいずれか一つに分類する分類部と
   前記分類部が分類した第１クラスタを送信する送信部とを備え、
   前記サーバは、
   前記送信部が送信した第１クラスタを受信する受信部と、
   前記受信部が受信した第１クラスタに基づいて、所定期間ごとの第１クラスタの出現状態を複数の第２クラスタに分ける第２クラスタリング部と、
   を備える
   情報処理システム。
6. 所定時間長の電流データを複数取得し、
   取得した前記電流データを複数のクラスタに分け、
   新たに取得した電流データを複数の前記クラスタのいずれか一つに分類する
   処理をコンピュータに実行させる情報処理方法。
7. 所定時間長の電流データを複数取得し、
   取得した前記電流データを複数のクラスタに分け、
   新たに取得した電流データを複数の前記クラスタのいずれか一つに分類する
   処理をコンピュータに実行させるプログラム。

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