JP2019121134A - 劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法 - Google Patents

劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法 Download PDF

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Abstract

【課題】送変電設備の劣化診断に利用可能な学習データを増やすことができる劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法を提供する。【解決手段】劣化診断支援装置1は、第1の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データD1を、第2の管理グループにおける送変電設備の劣化診断を行う劣化診断装置110に提供する。この劣化診断支援装置1では、翻訳部102が、対応付けデータD2に記録された対応関係に基づいて、入力された管理運用データD1の表現形式を第2の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データの表現形式に変換し、通信部104が、翻訳部102による変換後の管理運用データ(翻訳後管理運用データD3)を劣化診断装置110に送信する。【選択図】図1

Description

本発明は、劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法に関し、劣化診断装置による送変電設備の劣化診断に利用可能な学習データを提供する劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法に適用して好適なものである。
近年の送変電設備の保守計画においては、機器を一定期間で交換する時間基準保全から、機械故障診断技術を応用して状態を監視し、故障しやすい機材から交換していく状態基準保全に発展し、さらには、機器を交換するコストと実際に故障が発生した場合のリスクの大きさとのトレードオフを考慮して交換計画を策定するリスク・ベースド・メンテナンスへと発展する等、保守を効率的に行うための保守計画方式が高度化してきている。このような保守計画においては、故障の確率や劣化状態を経年や保守履歴等に基づいて診断することが重要になる。
例えば特許文献1には、電力流通設備に対して電力供給支障リスクと経済性の両面から最適な保守計画を作成しようとする電力流通設備保守支援方法が開示されている。特許文献1の電力流通設備保守支援方法では、設備の故障率が実際の経年(実経年)ではなく設備の劣化状態から決まると考えており、オーバーホールによって回復する「状態年齢」を用いて設備の劣化状態を表現することによって設備の故障率を算出する。
また、近年では、送変電設備に関するセンサ技術や通信技術、IoT(Internet Of Things)技術の発展を背景に、計測データや保守履歴等を用いた劣化診断の精度向上が期待されている。
特開2010−027044号公報
上述したように、送変電設備の保守計画では、計測データや保守履歴等に基づいて送変電設備の故障の確率や劣化状態を診断し(劣化診断)、劣化診断の精度を高めるためには、診断に用いられるデータが多数収集されることが好ましい。しかし、例えば特許文献1の電力流通設備保守支援方法では、劣化診断のために必要なデータは管理対象の電力流通設備から収集するだけであり、多数のデータを収集することは難しかった。
またそもそも、送変電設備は、同種、同経年数、または同様な保守履歴を有する機器の数が少なく、多数のデータを収集することは容易ではない。仮に複数のサイトからデータを収集するとしても、保守履歴や診断履歴に記録される、作業名称、作業内容、及び計測データ等の表現形式が一致しないことがあるため、送変電設備の劣化診断において同種のデータとして使用することができない、という課題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、送変電設備の劣化診断に利用可能な学習データを増やすことができる劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、第1の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データを、第2の管理グループにおける送変電設備の劣化診断を行う劣化診断装置に提供する劣化診断支援装置が提供される。この劣化診断支援装置は、第1の管理グループから収集された管理運用データと、複数の管理グループの間における管理運用データの表現方式の対応関係が記録された対応付けデータと、を入力する入力部と、対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、入力された管理運用データの表現形式を、第2の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データの表現形式に変換する翻訳部と、翻訳部による変換後の管理運用データを劣化診断装置に送信する通信部と、を備えることを特徴とする。
また、かかる課題を解決するため本発明においては、第1の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データを、第2の管理グループにおける送変電設備の劣化診断を行う劣化診断装置に提供する劣化診断支援装置による劣化診断支援方法が提供される。この劣化診断支援方法は、第1の管理グループから収集された管理運用データと、複数の管理グループの間における管理運用データの表現方式の対応関係が記録された対応付けデータと、を入力する入力ステップと、入力ステップで入力された管理運用データの表現形式を、対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、第2の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データの表現形式に変換する翻訳ステップと、翻訳ステップによる変換後の管理運用データを劣化診断装置に送信する送信ステップと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、サイトによって表現形式が異なるデータを所定の表現形式に翻訳(変換)することにより、送変電設備の劣化診断に利用可能な学習データを増やすことができる。
本発明の第1の実施の形態に係る劣化診断支援装置の機能構成例を示すブロック図である。 図1に示した劣化診断支援装置の変形例を示すブロック図である。 送変電設備の劣化診断支援装置のハードウェア構成例と送配電系統の全体構成例を示す図である。 管理運用データD1の具体例を説明するための図である。 対応付けデータD2の具体例を説明するための図である。 翻訳処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 翻訳後管理運用データD3の具体例を説明するための図である。 本発明の第2の実施の形態に係る劣化診断支援装置の機能構成例を示すブロック図である。 業務文書データD4の具体例を説明するための図である。 対応付けデータ登録処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 対応付けデータ作成処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)第1の実施の形態
(1−1)劣化診断支援装置の構成
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る劣化診断支援装置の機能構成例を示すブロック図である。図1に示した劣化診断支援装置1Aは、入力部101、翻訳部102、記憶部103、通信部104、及び表示部105を備え、外部の劣化診断装置110に接続されている。
なお、第1の実施の形態において、図1に示した劣化診断支援装置1Aと、後述する図2に示す劣化診断支援装置1Bとは、データの入出力経路は相違するものの、それぞれの構成装置は共通している。したがって、以後の説明では、データの入出力経路の違いを区別して説明する場合(その場合は「劣化診断支援装置1A」、「劣化診断支援装置1B」と表記する)を除き、何れの劣化診断支援装置も第1の実施の形態に係る「劣化診断支援装置1」と表記する。
入力部101は、ユーザの操作に基づいてデータを入力する機能を有する。図1の場合、具体的には、入力部101からは、入力データとして管理運用データD1及び対応付けデータD2が入力され、これらの入力データは適宜、記憶部103に格納される。
翻訳部102は、管理運用データD1の表現形式を対応付けデータD2に規定される表現形式に翻訳する翻訳処理(詳細は後述する)を実行する機能を有する。翻訳部102による翻訳処理が行われることによって、翻訳後管理運用データD3が生成される(管理運用データD1が翻訳後管理運用データD3に翻訳される、と読み替え可能)。翻訳部102によって生成された翻訳後管理運用データD3は、記憶部103に格納される他、適宜、表示部105や劣化診断装置110に送信される。
記憶部103は、入力データを含む各種データ(例えば翻訳後管理運用データD3)やプログラムを格納する。なお、上記の各種データD1〜D3の詳細は別途、後述する。
通信部104は、劣化診断支援装置1と外部との通信を行う機能を有する。例えば図1に示したように、翻訳部102によって生成された翻訳後管理運用データD3は、通信部104を介して劣化診断装置110に送信される。
表示部105は、表示機能を有し、ユーザによる操作画面の表示や、翻訳処理の結果表示等を行う。例えば、表示部105が、翻訳後の翻訳後管理運用データD3を翻訳前の管理運用データD1と並べて表示する場合、翻訳部102の翻訳処理による表現形式の変化をユーザに視覚的に提示することができる。なお、表示部105は、通信部104を介して接続された外部の表示装置によって代替される構成であってもよい。
劣化診断装置110は、送変電設備の保守計画を定めるために、データ分析によって送変電設備の劣化状態を推測・予測する。劣化診断装置110は、翻訳後管理運用データD3を入力として、ソフトウェアの実行によって上記のデータ分析を行う。
劣化診断の具体的な内容としては、例えば、油入変圧器の絶縁油中のフルフラール量または一酸化炭素と二酸化炭素の生成量の過去の変化に基づいて、変電所(図3の変電所21)における変圧器のコイルの絶縁紙の厚さを推定することや、将来の変化を予測して、絶縁紙の厚さが稼動限界の閾値を下回る稼働年数(残り寿命)を予測することが挙げられる。なお、図1では、劣化診断装置110は劣化診断支援装置1の外部に配置されているが、劣化診断装置110が劣化診断支援装置1の内部に配置された構成であってもよい。
なお、図1に示した劣化診断支援装置1では、管理運用データD1及び対応付けデータD2は入力部101を介して入力されるように示されているが、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1はこれに限らず、例えば、通信部104を経由して管理運用データD1を入力できるようにしてもよい。
図2は、図1に示した劣化診断支援装置の変形例を示すブロック図である。図2に示した劣化診断支援装置1は、その各構成は図1と変わらないが、管理運用データD1が通信部104を介して入力されるように構成されている。このように構成すれば、通信部104が接続される通信ネットワーク3を経由して、外部(例えば、図3に示すような複数の送変電設備)から、多数の管理運用データD1を収集することができる。またこのとき、ユーザによる入力操作を行わずに、管理運用データD1を劣化診断支援装置1に入力することも可能となる。
このように、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1では、管理運用データD1の入力経路は、入力部101を介するものであってもよいし、通信部104を介するものであってもよい。また、もう1つの入力データである対応付けデータD2の入力経路についても、同様に通信部104を介するものとしてもよい。
図3は、送変電設備の劣化診断支援装置のハードウェア構成例と送配電系統の全体構成例を示す図である。なお、図3に示したデータの入出力経路は、図2に示した劣化診断支援装置1Bにおけるデータの入出力経路に基づいている。
まず、送配電系統2は、送変電設備である1以上の変電所21と、変電所21に接続された配電線による送配電線路22とを含んで構成される。送配電系統2は複数の計測地点にセンサ23が設置されている。変電所は、変圧器、遮断器、断路器、制御盤、母線、及び電力用コンデンサ等の機器(何れも不図示)によって構成される。また、各センサ23は、デジタルメータによって対象から直接数値データを取得するものであってもよいし、アナログメータによる計測値を画像認識によって数値データに変換するものであってもよい。
また、送配電系統2の送変電設備は、エリアによって複数の管理グループに分割して管理されており、それぞれのグループにおいて、保守管理事業所24の保守管理者が保守を実施し、保守管理事業所24の端末25には、自グループの送変電設備に関する監視計測データや保守作業の履歴、送変電機器の劣化診断に用いたデータ(管理運用データD1)が記録される。図3では、グループA及びグループBという2つの送変電設備の管理グループが例示されている。図3においてグループBの設備構成は省略されているが、グループAの設備構成と同様である。なお、各グループで保守管理事業所24の端末25に記録される管理運用データD1の表現形式は、グループ間で共通とは限らず、グループごとに異なる場合がある。また、同一のグループ内であっても、保守管理者や作業規則の変更等によって、管理運用データの表現形式が異なる場合がある。
なお、前述した図1や図2において、劣化診断支援装置1からの翻訳後管理運用データD3の出力先として、送変電設備の劣化診断を行う劣化診断装置110を示したが、以下の説明では、一例として、各保守管理事業所24に設置された端末25が、劣化診断装置110の機能を有しているとする。すなわち、この場合、各保守管理事業所24に設置された端末25は、劣化診断装置110として、自身の管理グループ(グループAまたはグループB)の送変電設備に対する劣化診断を実施することができる。
次に、劣化診断支援装置1のハードウェア構成について説明する。図3に示した劣化診断支援装置1は、通信ネットワーク3を介して送配電系統の各グループの端末25と通信可能に接続される。図2で説明したように、劣化診断支援装置1は、各端末25から、各端末25が所属するグループの管理運用データD1を取得することができる。
劣化診断支援装置1は、例えば汎用コンピュータやサーバ等の計算機(及びその周辺機器)によって実現され、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12、ストレージ13、入力装置14、通信インタフェース15、及び表示装置16等がバス17により接続されて構成される。
CPU11は、ストレージ13に記憶されたプログラムを読み込んで実行することによって演算処理を行う等、劣化診断支援装置1全体を制御する。CPU11の代わりに、1または複数の半導体チップで構成される演算処理装置であってもよい。図1や図2に示した翻訳部102は、CPU11の動作によって実現される。
メモリ12は、例えばRAM(Random Access Memory)であって、ストレージ13から読み出されたプログラムやCPU11による演算過程のデータ等を一時的に記憶する。
ストレージ13は、例えばHDD(Hard Disk Drive)であって、CPU11が実行するプログラムや、劣化診断支援装置1における各種データ(例えば、翻訳後管理運用データD3)等を記憶する。メモリ12やストレージ13は、図1や図2に示した記憶部103に相当する。
入力装置14は、例えばキーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置、または、視線移動と瞬きの検知による非接触型入力装置等の少なくとも何れかであって、ユーザによる操作に応じて、データを劣化診断支援装置1に入力する(例えば、管理運用データD1や対応付けデータD2)。入力装置14は、図1や図2に示した入力部101に相当する。なお、入力装置14によって管理運用データD1を入力するとき、当該管理運用データの元データが紙媒体で保存されているデータである場合には、入力装置14は、スキャナやカメラ等を用いて画像を入力し、公知の光学的文字認識技術を用いて電子データに変換してから劣化診断支援装置1に入力するようにしてもよい。
通信インタフェース15は、通信ネットワーク3に接続するための回路及び通信プロトコルを備える。通信インタフェース15は、図1や図2に示した通信部104に相当する。
表示装置16は、例えばディスプレイやプリンタであって、劣化診断支援装置1におけるユーザ操作のための画面や、翻訳処理の結果等を表示する。表示装置16は、図1や図2に示した表示部105に相当する。
(1−2)翻訳処理
以下では、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1において翻訳部102が行う管理運用データD1の翻訳処理について説明する。
まず、翻訳処理の入力データとなる管理運用データD1及び対応付けデータD2について詳しく説明する。
管理運用データD1には、送変電設備に関する保守作業の履歴や診断に用いたデータが含まれる。保守作業の履歴としては、例えば、変圧器の油交換、負荷時タップ切替器の交換、または脱気履歴等がある。診断に用いたデータとしては、例えば、変圧器の油中ガス分析の測定値、フルフラール計測、外観のさびやオイルリークの撮影画像、アコースティックエミッションセンサ(超音波センサ)による音響の測定値、臭いセンサによる臭いレベルの測定値、または気温等がある。
また、管理運用データD1には、各データの値だけでなく、データの項目及び表現形式を示すヘッダ情報が含まれるようにしてもよい。また、劣化診断装置110による劣化診断に与える影響の度合いに基づいて、管理運用データD1の必須項目を限定し、必須項目を満たすデータのみを入力するようにしてもよい。
ここで、上記のような管理運用データD1は、送変電設備の管理グループごとに表現や電子データの形式が異なる場合があり、また、同一グループ内でも、制度、作業する保守管理者、あるいは機器が変化した場合には、異なる表現形式で保存されている場合がある。
これに対し、対応付けデータD2は、データごとに異なる可能性がある管理運用データD1の表現形式を、共通した表現形式に翻訳するために必要な対応付けを示すデータである。対応付けデータD2には、管理運用データD1の表現形式に関して、保守作業の作業名称や履歴の表記方法、用語や数値の単位系の対応等、数値データに関する変換数式、及び、管理運用データD1のうち翻訳されるデータの表現形式と翻訳先の表現形式とを示すデータと、が含まれる。
なお、管理運用データD1の表現形式が異なる場合とは、具体的には例えば、検出できるほど対象の気体が検出できなかったという意味を示す「トレース」という値が、「T」あるいは「trace」という語句で表記される場合が挙げられる。このような表現形式の相違に対応するためには、対応付けデータD2に、「T」と「trace」とを変換する規則が含まれるようにすればよい。また例えば、管理運用データD1の表現形式が異なる場合として、撮影画像データの画像の縦横比やファイルの保存形式(jpg形式とpng形式等)が異なる場合には、対応付けデータD2に画像サイズを拡大縮小トリミングする規則やファイル形式を変換する規則が含まれるようにすればよいし、音響の測定値または臭いレベルの測定値が較正によってデータの増幅比が異なる場合には、対応付けデータD2に各グループの増幅比に合わせて数値を変換する規則が含まれるようにすればよい。
また、他の具体例として、変圧器導入後の脱気履歴に関して、経過年数が4年目、10年目、30年目のときに脱気を実施したとき、導入時の西暦及び「(4/10/30)」という形式で記録される場合もあれば、導入時及び脱気実施時のそれぞれの西暦によって表記される場合もあることが挙げられる。このような表現形式の相違に対応するためには、対応付けデータD2に、経過年数と脱気実施時の西暦とを変換する数式が含まれるようにすればよい。
上記した入力データ(管理運用データD1,対応付けデータD2)について、具体例を示す。
図4は、管理運用データD1の具体例を説明するための図である。図4には、グループA(図3参照)における管理運用データD1の一例として、テーブルデータ210が示されている。テーブルデータ210は、グループAの変電所21の変圧器における計測データをまとめたテーブル形式のデータである。
図4に示すように、計測対象の変圧器の名称が示される変圧器名称欄211と、変圧器内部における二酸化炭素(CO)濃度の検出結果が示されるCO欄212と、変圧器の内部状態の計測結果が示される状態欄213とを有して構成される。
図4のテーブルデータ210によれば、「イ変電所」の変圧器「#1」においては、二酸化炭素の検出結果は「5.0ppm」であり、内部状態は「平常」と計測されている。一方、「ロ変電所」の変圧器「#1」,「#2」においては、二酸化炭素濃度の検出結果は「T(トレース)」であり、内部状態は放電による「異常」状態と計測されている。
図5は、対応付けデータD2の具体例を説明するための図である。図5には、グループAとグループBを対象とする対応付けデータD2の一例として、テーブルデータ220が示されている。テーブルデータ220は、変圧器の定期点検に関する表現形式の対応関係をまとめたテーブル形式のデータである。
図5を詳しくみると、CO表記(トレース)欄221には、二酸化炭素濃度の検出結果について、特に検出結果がトレースであったときの表記形式の対応関係が示される。具体的には図5の場合、検出結果がトレースであるとき、グループAの管理運用データD1では「T」と表記されるのに対し(図4のCO欄212参照)、グループBの管理運用データD1では「trace」と表記されることが示される。
また、状態表記欄222,223には、変圧器の内部状態の計測結果についての表記形式の対応関係が示される。具体的には図5の場合、内部状態に問題がないとき、グループAの管理運用データD1では「平常」と表記されるのに対し(図4の状態欄213参照)、グループBの管理運用データD1では「正常」と表記されることが示される。また、内部状態に放電による問題があるときについては、グループA,グループBともに「異常(放電)」と表記されることが示される。
次に、翻訳部102による翻訳処理について詳しく説明する。
図6は、翻訳処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。前述したように、翻訳処理は、管理運用データD1及び対応付けデータD2を入力データとして、翻訳部102によって実行され、翻訳後管理運用データD3を生成する。
図6によればまず、ステップS11において、入力データ(管理運用データD1,対応付けデータD2)の入力が行われる。より具体的には、図1に示した劣化診断支援装置1Aの場合、管理運用データD1及び対応付けデータD2はともに入力部101を介して入力され、図2に示した劣化診断支援装置1Bの場合、管理運用データD1は通信部104を介して入力され、対応付けデータD2は入力部101を介して入力される。
次にステップS12において、翻訳部102は、ステップS11で入力された対応付けデータD2を用いて、管理運用データD1のデータを翻訳(変換)して翻訳後管理運用データD3を生成する。
ステップS12について詳述する。翻訳部102は、対応付けデータD2を参照し、管理運用データD1に記録された各項目のデータのうち、対応付けデータD2に対応関係が規定されているものについては、翻訳先の表現形式に合わせて翻訳を実施することにより、翻訳後管理運用データD3を生成する。例えば、管理運用データD1がグループAにおける計測データ(図4のテーブルデータ210)であり、当該管理運用データD1をグループBにおける劣化診断(グループBの劣化診断装置110による劣化診断)に利用可能にしようとする場合、グループAから収集された管理運用データD1は、翻訳先であるグループBの表現形式に翻訳されて翻訳後管理運用データD3となる。
ここで、図7は、翻訳後管理運用データD3の具体例を説明するための図である。図7には、グループAの表現形式による管理運用データD1をグループBの表現形式に翻訳した翻訳後管理運用データD3の一例として、テーブルデータ230が示されている。
より具体的には、図7のテーブルデータ230は、図5に例示した対応付けデータD2(テーブルデータ220)を用いて、図4に例示した管理運用データD1(テーブルデータ210)をグループBの表現形式に翻訳(変換)した翻訳後管理運用データD3である。したがって、テーブルデータ230の各データ項目(変圧器名称欄231,CO欄232,状態欄233)は、テーブルデータ210の各データ項目(変圧器名称欄211,CO欄212,状態欄213)と同様である。
ここで、図7のテーブルデータ230を詳しくみると、「ロ変電所」の変圧器「#1」,「#2」について、二酸化炭素濃度の検出結果を示すCO欄232のデータ値が、テーブルデータ210の「T」から「trace」に変換されていることが分かる。これは、図5の対応付けデータD2(テーブルデータ220)のCO表記(トレース)欄221で規定された表記形式の対応関係に基づいて、グループAの表現形式からグループBの表現形式に翻訳(変換)されたものである。なお、テーブルデータ230におけるその他のデータ値については、テーブルデータ210から変更されていないが、これは、当該データ項目ではグループAとグループBとで表現形式に相違がないためである(テーブルデータ220参照)。以上のことから、図7のテーブルデータ230は、図5のテーブルデータ210をグループBの表現形式に翻訳(変換)したものであることが示される。
図6の説明に戻る。ステップS12の処理が終わった後、翻訳部102は、ステップS12で生成した翻訳後管理運用データD3を記憶部103に登録し(ステップS13)、翻訳処理を終了する。なお、前述したように、翻訳後管理運用データD3は、記憶部103に登録されるだけでなく、表示部105や翻訳先の劣化診断装置110(例えば、グループBの保守管理事業所24に設置された端末25)に送信される。
そして、翻訳後管理運用データD3を受信した劣化診断装置110では、自グループの送変電設備の保守計画を定めるために、翻訳後管理運用データD3等(自グループで収集した管理運用データD1を含めてもよい)を入力として、データ分析を行うことにより、送変電設備の劣化状態)を推測・予測することができる。具体的には例えば、変圧器のコイルの絶縁紙の厚さを推測したり、絶縁紙の残り寿命を予測したりすることができる。
以上のように、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1によれば、各サイト(例えばグループA,グループB)の保守作業名称、作業内容及び計測データの表現形式の対応を参照し、データを同様の表現に翻訳することで、サイトによって表現形式が異なるデータ(管理運用データD1)が収集される場合であっても、これらのデータを共通の表現形式(例えば、翻訳先における管理運用データの表現形式)に翻訳して同種のデータ(翻訳後管理運用データD3)とすることができ、送変電設備の劣化診断において利用可能な学習データを増やすことができる。
(1−3)派生例、変形例
なお、本実施の形態に係る劣化診断支援装置及び劣化診断支援方法は、上述したものに限らず、以下に示す派生例や変形例が採用されてもよい。
(異常値の検出)
例えば、図6に示した翻訳処理のステップS12において、管理運用データD1の翻訳を行う前に、入力された管理運用データD1に異常値が記録されていないかを判定し、異常値があると判定した場合には、管理運用データD1の翻訳を一時停止し、表示部105等を介して、ユーザに異常値の検出に関する警告を通知するようにしてもよい。異常値がないと判定した場合には、ステップS12における翻訳が実行される。
ここで、管理運用データD1における異常値の記録について補足する。例えば、管理運用データD1がセンサ23の故障によって誤測定された計測データを含む場合、当該計測データの異常値が記録されることがある。また例えば、管理運用データD1が、光学的文字認識を用いて電子データに変換されたデータである場合、元データの誤記や光学的文字認識における誤認識によって、管理運用データD1に異常値が記録されることがある。このほかにも、管理運用データD1において、対応付けデータD2に規定されている対応関係に適合しない値が記載されている場合に、当該値を異常値として検出するようにしてもよい。
上記の処理が追加される場合、異常値を含む管理運用データD1から翻訳後管理運用データD3が変換されることを防止できるため、劣化診断装置110に異常値を含む支援情報(翻訳後管理運用データD3)が提供されず、劣化診断装置110による劣化診断の信頼性を高める効果に期待できる。
(変換履歴の確認)
また例えば、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1では、過去の管理運用データの翻訳履歴(変換履歴)を表示部105に表示し、ユーザが履歴を確認できるようにしてもよい。このとき、翻訳履歴において誤変換が存在した場合には、ユーザが入力部101を操作して、当該誤変換に関するデータ項目について対応付けデータD2を修正できるようにすることで、翻訳処理における管理運用データの誤変換を低減する効果に期待できる。また、このようにする場合、ユーザが対応付けデータD2を修正した後に、翻訳済の管理運用データD1を再翻訳するようにしてもよい。
(標準形式への変換)
例えば、図6に示した翻訳処理のステップS12において管理運用データD1を翻訳先の表現形式に翻訳(変換)するとしたが、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1では、管理運用データD1を翻訳先の表現形式に変換する前段階として、管理運用データD1を所定の標準的な表現形式(標準形式)に変換して記憶部103に記憶するようにしてもよい。さらに、翻訳先に応じた対応付けデータD2(すなわち、上記標準形式と、翻訳先の表現形式との対応関係を示す対応付けデータD2)を用意することによって、標準形式の管理運用データから翻訳後管理運用データD3を生成することができる。このような構成とする場合、標準形式を中間フォーマットとする管理運用データD1を記憶部103に記憶することができるため、多くの管理運用データを効率的に集約する効果に期待できる。
なお、上記のような標準形式への変換を採用する場合、新規に収集された管理運用データD1の取り扱いに関しては、送変電設備の保守管理者に対して標準形式によるデータ入力を求めるようにしてもよいし、各グループで用いている任意の形式でデータ入力した後で、翻訳部102によって標準形式との相互変換を行うようにしてもよい。
(クラウドサービスによる劣化診断支援)
また例えば、本実施の形態の劣化診断支援装置1をクラウドサービスを提供するクラウドサーバに搭載することにより、クラウドサービスによる劣化診断支援サービスを提供することができる。このような劣化診断支援サービスでは、クラウドサーバを所有するデータ管理者が、送変電設備を保守する保守管理者に対して、本実施の形態に係る翻訳処理で生成された翻訳後管理運用データD3を、クラウドネットワークを介して提供する。そして、送変電設備の保守管理者は、提供された翻訳後管理運用データD3に基づいて、劣化診断を実施することができる。このようなサービスによれば、より多くの管理運用データを収集可能で、かつ、より多様な提供先に劣化診断の学習データを提供することができる。
さらにこのとき、上述した「管理運用データD1の標準形式への変換」を採用するようにしてもよい。すなわち、クラウドサーバ側では、管理運用データD1を標準形式に変換した管理運用データを記憶するようにし、送変電設備の保守管理者に提供するときに、提供先に応じた対応付けデータD2(すなわち、上記標準形式と、提供先における表現形式との対応関係を示す対応付けデータD2)を用いて、翻訳後管理運用データD3を生成することで、翻訳(変換)した管理運用データを提供先に応じて容易に提供することができる。この結果、提供先が増えた場合のクラウドサーバ上の処理負荷を低減する効果に期待できる。
(保守サービスの提供への利用)
またたとえば、本実施の形態に係る劣化診断支援装置1を、送変電設備の所有者とは異なる保守作業の請負者が所有し、劣化診断装置110を備え、劣化の診断結果に基づく保守運用計画を基に、請負者が保守作業を実施してもよい。劣化診断装置110は機械学習や人工知能技術(深層学習等)、統計処理技術等による解析を用いて、設備の故障確率、あるいは寿命を導出する。
このとき、劣化診断装置110の入力形式に合うように、変換ルールに基づいてデータ形式を変更してもよい。出力形式は、例えば、保守作業システム上に劣化診断装置110が実装されている場合には、保守作業システムに沿った形式(データベース上のデータテーブル形式)や、送受信用の通信機器に関する規格に沿った形式(IEC61850等)である。上記の変換ルールに基づいてデータ形式を変更する構成を備えることにより、データ提供先における運用者がデータ変換作業に要する作業量を低減できる。
(管理運用データの補完)
また、送変電機器の保守においては、収集された管理運用データにおいて秘匿や記録の欠損によっていくつかのデータ項目が不足している場合に、既に記憶部103に保存されている管理運用データ(管理運用データD1または翻訳後管理運用データD3)に基づいて、推定される補完値を提示または入力してするようにしてもよい。このように不足しているデータ項目を補完することにより、当該データを本実施の形態に係る劣化診断支援装置1で使用可能な管理運用データD1とすることができるため、管理運用データの収集能力が高まり、結果として、送変電設備の劣化診断において利用可能な学習データを増やすことができる。
(管理運用データの増加)
また、操作者の保守管理経験や数値解析等によって、数値データのノイズの特性が既知である場合には、計測された管理運用データに対し、特性に基づいて生成したノイズを加えることによって、管理運用データを増加させてもよい。このようにする場合も、上述した管理運用データの補完と同様に、管理運用データの収集能力を高め、送変電設備の劣化診断において利用可能な学習データを増やすことができる。
(2)第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態を説明する。前述した第1の実施の形態では、翻訳処理を行う際、保守管理者や作業者等が対応付けデータD2を事前に作成する必要があり、新規データを追加するごとに、作業名称、作業内容及び計測データの表現形式を手作業で一致させることに工数が掛かる可能性があった。そこで第2の実施の形態では、劣化診断支援装置が対応付けデータD2の作成を支援できるようにしている。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る劣化診断支援装置の機能構成例を示すブロック図である。なお、以下では第2の実施の形態について、図8に示す劣化診断支援装置4を用いて説明するが、劣化診断支援装置4において第1の実施の形態に係る劣化診断支援装置1と共通する構成や機能等については、繰り返しの説明を省略することがある。また、第1の実施の形態に係る劣化診断支援装置1で説明したのと同様に、第2の実施の形態に係る劣化診断支援装置4において、入力データ(管理運用データD1,業務文書データD4)の入力経路は、入力部101を介するものであってもよいし、通信部104を介するものであってもよい。
図8に示すように、劣化診断支援装置4は、図1に示した劣化診断支援装置1と同様に、入力部101、翻訳部102、記憶部103、通信部104、及び表示部105を備える。さらに、劣化診断支援装置1とは異なる構成として、対応付けデータ作成部401を備える。
対応付けデータ作成部401は、例えばCPU11(図3参照)の動作によって実現される。なお、本実施の形態において、対応付けデータ作成部401は、劣化診断支援装置4とは別に設置された装置で実現され(この場合、劣化診断支援装置4の構成は劣化診断支援装置1と同一となる)、当該装置で計算した結果(対応付けデータD2)が入力部101(あるいは通信部104)を介して取り込まれるような構成としてもよい。
図8に示すように、劣化診断支援装置4において、対応付けデータ作成部401は、入力部101を介して入力される管理運用データD1及び業務文書データD4を用いて対応付けデータD2を作成し、記憶部103に登録する(対応付けデータ登録処理)。そして第1の実施の形態と同様に、翻訳部102は、対応付けデータD2を用いて、管理運用データD1を翻訳(変換)して翻訳後管理運用データD3を生成する。
ここで、業務文書データD4は、第2の実施の形態で新たに用いられるデータである。業務文書データD4は、各管理グループの送変電設備における各種業務(例えば保守点検作業を含む)に関する文書(業務文書)の電子データである。具体的には、業務文書データD4には、作業手順書や報告書、電子データの各項目の配列定義書等が含まれる。このうち、報告書は、計測したデータ項目に関してまとめた書類を指し、データについての解釈や補足が記載される。
図9は、業務文書データD4の具体例を説明するための図である。図9(A)に示した作業手順書240は、グループAの管理グループで使用される業務文書の一例であり、保守点検における変圧器の巡視点検に関する作業手順が記載されている。また、図中の表には、当該点検の詳細な作業手順がまとめられている。同様に、図9(B)に示した作業手順書250は、グループBの管理グループで使用される業務文書の一例である。図9(A)と図9(B)の表を比べると、点検項目の名称や表記方法等の一部の項目においてグループ間で異なる表現形式が規定されていることが分かる。このような業務文書の電子データまたは、紙で保管された業務文書を電子データ化したものが業務文書データD4に相当する。なお、電子データ化した業務文書データD4の電子データでは、光学的文字認識等によって文字認識が可能な処理が行われていることが好ましい。また、図9(C)に示したテーブルデータ260は、図9(A)の作業手順書240に従って作成されたグループAの変圧器の巡視点検の計測データの一例である。
次に、第2の実施の形態に係る劣化診断支援装置4における対応付けデータ登録処理について詳しく説明する。前述したように、対応付けデータ登録処理は、翻訳部102による翻訳処理の前に、対応付けデータ作成部401によって実行される。
図10は、対応付けデータ登録処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図10によればまず、ステップS21において、管理運用データD1及び業務文書データD4が、入力部101を介して対応付けデータ作成部401に入力される。
次に、ステップS22において、対応付けデータ作成部401が、ステップS21で入力された管理運用データD1を検索し、劣化診断装置110による劣化診断で利用される表現形式(すなわち、翻訳先の表現形式)とは異なる表現形式の管理運用データ(データ項目)が含まれているか否かを判定する。
ステップS22において管理運用データD1に翻訳先の表現形式とは異なる表現形式が含まれていない場合には(ステップS22のNO)、当該管理運用データD1は後の翻訳処理において対応付けデータD2による表現形式の変換を必要としないことから、対応付けデータ作成部401は対応付けデータ登録処理を終了する。一方、ステップS22において管理運用データD1に翻訳先の表現形式とは異なる表現形式が含まれている場合には(ステップS22のYES)、ステップS23に進む。
ステップS23では、対応付けデータ作成部401は、記憶部103に記憶されている過去の対応付けデータD2を検索し、ステップS21で入力された管理運用データD1に対応する対応付けデータD2が存在するか否かを判定する。該当する対応付けデータD2が記憶部103に記憶されていた場合は(ステップS23のYES)、当該対応付けデータD2を用いて翻訳処理を実行できることから、対応付けデータ作成部401は対応付けデータ登録処理を終了する。一方、該当する対応付けデータD2が記憶部103に記憶されていない場合は(ステップS23のNO)、ステップS24に進む。
ステップS24では、対応付けデータ作成部401は、業務文書データD4が入力されているかを判定する。なお、この判定では、ステップS21で入力部101を介して業務文書データD4が入力されたか否かを判定するだけでなく、過去に入力されて記憶部103に記憶されている業務文書データD4の存在も判定対象とするようにしてよい。
ステップS24の判定で業務文書データD4が入力済みであると判定した場合(ステップS24のYES)、対応付けデータ作成部401は、当該業務文書データD4と管理運用データD1とを用いて、対応付けデータD2を新規に作成する対応付けデータ作成処理を行い(ステップS25)、その後、対応付けデータ登録処理を終了する。対応付けデータ作成処理の詳細は、図11を参照して後述する。
一方、ステップS24の判定で業務文書データD4が入力されていないと判定した場合(ステップS24のNO)、ステップS25のように対応付けデータD2を新規に作成することもできないため、対応付けデータ作成部401は、操作者に入力エラーを提示する所定のエラー処理を行い(ステップS26)、その後、対応付けデータ登録処理を終了する。ステップS26における所定のエラー処理では、例えば、表示部105に所定のエラー画面を表示する等が考えられる。
図11は、対応付けデータ作成処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。前述したように、対応付けデータ作成処理は、業務文書データD4と管理運用データD1とを用いて対応付けデータD2を新規に作成するための処理であって(図10のステップS25)、対応付けデータ作成部401によって実行される。
図11によればまず、ステップS31において、対応付けデータ作成部401は、図10のステップS21で入力された管理運用データD1から、各データ項目を抽出する。
次にステップS32において、対応付けデータ作成部401は、翻訳元と翻訳先のそれぞれの業務文書データD4(例えば、図9に例示した作業手順書240,250の電子データ)について、ステップS31で抽出した管理運用データD1のデータ項目に関する文章構造を分析する。
ステップS32における文章構造の分析方法としては、例えば、テキストマイニング技術の自然言語解析手法等を用いて、分割した単語やフレーズにおける出現頻度や相関関係を分析し、業務文書内の管理運用データの項目の前後の文章構造を分析し、また、翻訳先の表現形式に関連する業務文書内の各単語についても、その前後の文章構造を分析する方法が考えられる。
また例えば、機器名称が統一されている場合には、当該機器名称に関する管理運用データについて、定期的な保守期間や、センシングしているデータ項目等を類似性の判定に用いても良い。
このような文章構造の分析について、図9(A),図9(B)に例示した作業手順書240,250を用いて説明すると、管理運用データD1が得られた場合(図9(C)のテーブルデータ260を参照)、データ収集元のグループの作業手順書(例えばグループAの作業手順書240)から、管理運用データD1に対応するデータ項目名称や項目の表記方法を抽出する(図9(A)内の表を参照)。さらに同様に、データ提供先のグループの作業手順書(例えばグループBの作業手順書250)から、同様の意味を持つデータ項目名称や項目の表記方法を抽出する。そして、データ収集元及びデータ提供先からのそれぞれの抽出結果を対応付ける。
より具体的には、図9(C)の場合、グループAから収集した管理運用データD1(テーブルデータ260)において、点検種別の名称が「巡視点検」、対象機器が「変圧器」、データの1つが「二酸化炭素濃度」である。このとき、グループAの作業手順書240及びグループBの作業手順書250において、上記の点検内容が記載された箇所(例えば段落)を探索する。そして、例えば、「二酸化炭素濃度」という点検項目について、名称が異なる場合には(グループBでは「CO」と表記される)、この対応関係を作成して対応付けテーブルD2に記録する。また、計測データの表記方法についても、同様の意味を示す記述を抽出し、データ項目の対応関係を作成して対応付けテーブルD2に記録する。
「点検項目」について、対応付けるべき同意の語句を抽出する方法としては、例えば、当該単語及びその前後に並ぶ単語について、出現順や、品詞、主語、述語等の文法構造や、文章内の出現回数等を用いて、対応付ける単語を抽出すればよい。また、「表記方法」については、単位を示す単語に対応して、数値データを換算する数式を選択する処理を事前に作成しておくことにより、適切な換算式を自動選択して対応付けテーブルD2に記録することができる。
次いでステップS33において、対応付けデータ作成部401は、ステップS32における文章構造の分析結果に基づいて、複数の表現形式で表現された管理運用データ間でのデータ項目の対応関係と表現形式を対応付けデータD2に追加することによって、対応付けデータD2を新規に作成する。
そしてステップS34では、対応付けデータ作成部401は、ステップS33で作成した対応付けデータD2を確認し、対応関係が定まらないデータ項目が存在するか否かを判定する。この判定の対象となるデータ項目には、ステップS31で抽出したデータ項目のうち、少なくとも、図10のステップS22で「異なる表現形式」と判定されたデータ項目が全て含まれている必要がある。
ステップS34において1つでも対応関係が定まらないデータ項目があると判定された場合(ステップS34のYES)、対応付けデータ作成部401は、ステップS35において、対応関係が定まらない管理運用データの項目が存在することに関する処理エラーを提示する。処理エラーの具体的な処理としては、例えば、表示部105の表示画面に、データの変換履歴を表示する。なお、このような処理エラーの提示に対して、操作者が入力部101を介して当該データ項目の対応付けを手動で設定・修正できるようにして、対応付けデータD2を修正できるようにしてもよい。その後、ステップS36の処理に進む。
一方、ステップS34において対応関係が定まらないデータ項目がないと判定した場合は(ステップS34のNO)、ステップS35の処理を行わずにステップS36の処理に進む。
そして、ステップS36では、対応付けデータ作成部401は、ステップS31〜S35を経て新規作成された対応付けデータD2(上記したように操作者によって修正された場合の対応付けデータD2も含む)を、記憶部103に登録し、対応付けデータ作成処理を終了する。
以上のように、本実施の形態に係る劣化診断支援装置4によれば、対応付けデータD2が事前に作成されていなかったとしても、対応付けデータ作成部401によって上述した対応付けデータ登録処理が行われることによって、管理運用データD1及び業務文書データD4に基づいて対応付けデータD2を新規作成することができるため、手作業による対応付けデータD2の作成を求める必要がなくなり、劣化診断の学習データの提供に関する工数増加を抑制することができる。
また、多様な管理運用データD1が追加されるごとに、プログラム処理によって対応付けデータ作成部401が文章構造の解析を行って対応付けデータD2の新規作成を行うことが可能になるため、管理運用データD1の入力が増えたとしても、処理速度の向上を図ることができる。
そして、本実施の形態に係る劣化診断支援装置4によれば、対応付けデータD2を新規作成して登録した後は、前述した第1の実施の形態に係る劣化診断支援装置1と同様に、翻訳部102が翻訳処理を行うことによって、翻訳先(提供先)の表現形式に翻訳した翻訳後管理運用データD3を生成することができ、このデータを劣化診断装置110等の提供することができる。すなわち、第2の実施の形態に係る劣化診断支援装置4は、第1の実施の形態に係る劣化診断支援装置1と同様の効果を得ることができる。
また、第1の実施の形態において(1−3)で説明した派生例または変形例は、第2の実施の形態に係る劣化診断支援装置4にも適用可能であり、このとき(1−3)で説明したのと同様の効果が得られる。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施の形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施の形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実施には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
1(1A,1B),4 劣化診断支援装置
2 送配電系統
3 通信ネットワーク
11 CPU
12 メモリ
13 ストレージ
14 入力装置
15 通信インタフェース
16 表示装置
17 バス
21 変電所
22 送配電線路
23 センサ
24 保守管理事業所
25 端末
101 入力部
102 翻訳部
103 記憶部
104 通信部
105 表示部
110 劣化診断装置
401 対応付けデータ作成部
D1 管理運用データ
D2 対応付けデータ
D3 翻訳後管理運用データ
D4 業務文書データ

Claims (12)

  1. 第1の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データを、第2の管理グループにおける送変電設備の劣化診断を行う劣化診断装置に提供する劣化診断支援装置であって、
    前記第1の管理グループから収集された前記管理運用データと、複数の前記管理グループの間における管理運用データの表現方式の対応関係が記録された対応付けデータと、を入力する入力部と、
    前記対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、前記入力された管理運用データの表現形式を、前記第2の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データの表現形式に変換する翻訳部と、
    前記翻訳部による変換後の前記管理運用データを前記劣化診断装置に送信する通信部と、
    を備えることを特徴とする劣化診断支援装置。
  2. 前記対応付けデータには、前記管理運用データの表現形式と所定の標準的な表現形式との対応関係がさらに記録され、
    前記翻訳部は、前記対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、前記入力された前記管理運用データに対して、前記標準的な表現形式に変換する第1の翻訳処理と、前記標準的な表現形式から前記第2の管理グループにおける前記管理運用データの表現形式に再変換する第2の翻訳処理と、を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の劣化診断支援装置。
  3. 前記第1の管理グループから収集された前記管理運用データが通信ネットワークを介して前記通信部から入力される
    ことを特徴とする請求項1に記載の劣化診断支援装置。
  4. 複数の前記管理グループの管理運用業務に関する業務文書の電子データと、前記第1の管理グループから収集された前記管理運用データと、が前記入力部から入力され、
    前記管理運用データと前記電子データとを用いて前記対応付けデータを作成する対応付けデータ作成部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の劣化診断支援装置。
  5. 前記管理運用データまたは前記対応付けデータに対して操作者によるデータ項目の補完または修正が可能である
    ことを特徴とする請求項1に記載の劣化診断支援装置。
  6. クラウドサービスを提供するクラウドサーバに搭載された
    ことを特徴とする請求項1に記載の劣化診断支援装置。
  7. 第1の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データを、第2の管理グループにおける送変電設備の劣化診断を行う劣化診断装置に提供する劣化診断支援装置による劣化診断支援方法であって、
    前記第1の管理グループから収集された前記管理運用データと、複数の前記管理グループの間における管理運用データの表現方式の対応関係が記録された対応付けデータと、を入力する入力ステップと、
    前記入力ステップで入力された管理運用データの表現形式を、前記対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、前記第2の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データの表現形式に変換する翻訳ステップと、
    前記翻訳ステップによる変換後の前記管理運用データを前記劣化診断装置に送信する送信ステップと、
    を備えることを特徴とする劣化診断支援方法。
  8. 前記対応付けデータには、前記管理運用データの表現形式と所定の標準的な表現形式との対応関係がさらに記録され、
    前記翻訳ステップは、
    前記入力ステップで入力された前記管理運用データに対して、前記対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、前記標準的な表現形式に変換する第1の翻訳ステップと、
    前記第1の翻訳ステップによる変換後の前記管理運用データに対して、前記対応付けデータに記録された対応関係に基づいて、前記標準的な表現形式から前記第2の管理グループにおける送変電設備の管理運用に関する管理運用データの表現形式に再変換する第2の翻訳ステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項7に記載の劣化診断支援方法。
  9. 前記入力ステップでは、前記第1の管理グループから収集された前記管理運用データが通信ネットワークを介して入力される
    ことを特徴とする請求項7に記載の劣化診断支援方法。
  10. 前記入力ステップでは、複数の前記管理グループの管理運用業務に関する業務文書の電子データと、前記第1の管理グループから収集された前記管理運用データとが入力され、
    前記入力ステップで入力された前記管理運用データと前記電子データとを用いて、前記対応付けデータを作成する対応付けデータ作成ステップをさらに備え、
    前記データ作成ステップで作成された前記対応付けデータに基づいて前記翻訳ステップが行われる
    ことを特徴とする請求項7に記載の劣化診断支援方法。
  11. 前記管理運用データまたは前記対応付けデータに対して操作者によるデータ項目の補完または修正が可能である
    ことを特徴とする請求項7に記載の劣化診断支援方法。
  12. 前記劣化診断支援装置がクラウドサービスを提供するクラウドサーバに搭載された
    ことを特徴とする請求項7に記載の劣化診断支援方法。

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