JP2023028224A - プラント機器状態収集システム - Google Patents

Abstract

【課題】動作が変わる設備に対してもランク付け処理結果の信頼度を高く維持する。【解決手段】ネットワークを構築するネットワーク構築装置と、プラント内に配置されたプラント機器の状態を検出し、状態を表す状態情報をネットワークに送信する検出装置と、ネットワークに送信された状態情報を記憶するデータ監視装置とを含み、データ監視装置は、プラント機器の状態情報と、プラント機器に対応付けられた閾値との関係に基づいて、プラント機器の状態をランク付けするランク付け処理部と、閾値を所定期間ごとに更新する閾値更新処理部とを備える、プラント機器状態収集システムが開示される。【選択図】図８

Description

本開示は、プラント機器状態収集システムに関する。

特許文献１に開示されたプラント機器状態収集システムがある。このプラント機器状態収集システムは、プラント内に配置されたプラント機器に取り付けられる１つ以上の検出装置が検出したプラント機器の状態を表す状態情報と、閾値との関係に基づいて、プラント機器の状態ランクをランク付けしている。

特開２０１６－１５７４３３号公報

ところで、この種のプラント機器状態収集システムにおいては、プラント機器の状態情報に基づくランク付け処理に関して、定期的に実行されうるランク付け処理結果の信頼度を高く維持することが望ましい。本開示の発明者は、例えば、動作が変わる設備では、正常に稼働している場合でも当該設備に係る状態情報の変動が比較的大きくなりやすく、ランク付け処理結果の信頼度を高く維持することが難しい、という新たな課題を見出した。

そこで、本開示は、動作が変わる設備に対してもランク付け処理結果の信頼度を高く維持することを目的とする。

１つの側面では、ネットワークを構築するネットワーク構築装置と、
プラント内に配置されたプラント機器の状態を検出し、前記状態を表す状態情報を前記ネットワークに送信する検出装置と、
前記ネットワークに送信された前記状態情報を記憶するデータ監視装置とを含み、
前記データ監視装置は、
前記プラント機器の前記状態情報と、前記プラント機器に対応付けられた閾値との関係に基づいて、前記プラント機器の前記状態をランク付けするランク付け処理部と、
前記閾値を所定期間ごとに更新する閾値更新処理部とを備える、プラント機器状態収集システムが開示される。

本開示によれば、動作が変わる設備に対してもランク付け処理結果の信頼度を高く維持することが可能となる。

プラント機器状態収集システムの構成概略図である。 センサの説明図である。 データ記憶カードを利用する構成の説明図である。 クライアントＰＣ（閲覧装置）の構成概略図である。 Ｗｅｂアプリケーションの表示例である。 拡張通知アプリケーションのレベル１表示例である。 通知ポップアップウィンドウのレベル２表示例である。 通知ポップアップウィンドウのレベル３表示例である。 通知履歴ウィンドウの表示例である。 データ監視装置の各種機能のうち、監視機能に関連した構成を示す構成図である。 ランク付け処理部によるランク付け処理の説明図である。 パラメータ／閾値記憶部内のデータの説明図である。 閾値の算出方法の一例の説明図である。 データ監視装置の監視機能に関連したシーケンス図である。 有効性判定用データ記憶部内の記憶データの一例の説明図である。 作業スケジュール情報記憶部内の記憶データの一例の説明図である。 作業監視部の有効性判定機能に係る動作例を表すシーケンス図である。 作業監視部の作業登録チェック機能に係る動作例を表すシーケンス図である。

添付図面を参照して本開示のプラント機器状態収集システムＳを以下に説明する。

プラント機器状態収集システムＳは、プラントの敷地内に点在して配置されたプラント機器Ｐの状態を収集・閲覧するシステムである。プラントは、例えば、石油精製プラントや肥料プラント、増水プラントなどである。

プラント機器Ｐは、例えば、スチームトラップなどの流体機械や、圧力容器や熱交換器などのプロセス機器、などである。本実施形態では、プラント機器Ｐは、プラント機器ＰＡ、プラント機器ＰＢ、プラント機器ＰＣ、の複数の機器から構成される。

図１に示すように、プラント機器状態収集システムＳは、ネットワーク構築装置１と、検出装置２と、携帯端末３と、データ監視装置４と、閲覧装置５と、から主に構成される。

ネットワーク構築装置１は、プラント機器状態収集システムＳを構成する機器（検出装置２、携帯端末３、データ監視装置４、閲覧装置５）間の通信を中継するルータである。言い換えれば、ネットワーク構築装置１は、プラント機器状態収集システムＳのＷＳＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構築する。なお、ネットワーク構築装置１と検出装置２との間の通信は、適宜、中継器（図示せず）を介して実現されてもよい。

ネットワーク構築装置１は、遠距離無線通信によって機器間の通信を中継する。遠距離無線通信とは、５０～１００メートル程度の遠距離間での通信を指し、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１などの無線通信技術規格の通信や、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの携帯電話通信技術規格に準拠した通信である。ネットワーク構築装置１は、プラント機器状態収集システムＳを構成する機器間で通信可能に構成するために、プラント内に複数配置されている。

検出装置２は、プラント機器Ｐに設置され、プラント機器Ｐの状態を検出する１つ以上のセンサを有する。なお、図１Ａに示す例では、検出装置２は、３つの異なるセンサ２１、２２、２３を有する。センサ２１、２２、２３は、それぞれ、異なる種別の測定値を取得するために設けられてもよいし、異なる位置で同じ種別の測定値を取得するために設けられてもよい。一の検出装置２が備えるセンサの数は、任意であり、４つ以上であってよいし、２つ以下であってもよい。検出装置２により検出される測定値データ（センサ情報）は、プラント機器Ｐの状態を表す状態情報を形成する。

本実施形態では、プラント機器ＰＡに設置された検出装置２Ａ、プラント機器ＰＢに設置された検出装置２Ｂ、及びプラント機器ＰＣに設置された検出装置２Ｃを含む複数の検出装置２が配置される。プラント機器Ｐの状態とは、例えば、温度、振動、湿度、圧力、水素イオン濃度（ｐＨ：ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ）などの計測値である。また、プラント機器Ｐの状態は、検出装置２の個体識別番号などの識別子を含んでよい。

検出装置２は、遠距離無線通信機能を有する。遠距離無線通信機能は、ネットワーク構築装置１と通信し、ネットワーク構築装置１が構築したＷＳＮを利用する機能である。

検出装置２は、定期送信機能を有する。この定期送信機能は、遠距離無線通信機能を用いて検出したプラント機器Ｐの状態を表す状態情報を定期的にＷＳＮに送信するものである。この定期送信機能による状態情報の送信は、通信日時情報とともにＷＳＮに送信される。

検出装置２は、近距離無線通信機能を有する。近距離無線通信機能は、十数センチ程度の近距離間での通信をする機能であり、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ－Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの近距離無線通信規格に準拠した通信を行う機能である。

携帯端末３は、プラント機器Ｐのメンテナンス作業をする担当作業者Ｒが持ち運ぶ端末機器である。携帯端末３は、ネットワーク構築装置１が構築したＷＳＮを利用する遠距離無線通信機能と、検出装置２と直接通信する近距離無線通信機能と、状態情報確認機能と、作業情報送信機能と、を有する。

状態情報確認機能は、近距離無線通信機能を用いて検出装置２からプラント機器Ｐの状態情報を取得し、取得した状態情報を表示する機能である。この状態情報確認機能は、担当作業者Ｒがプラント内を巡回して、プラント内に点在するプラント機器Ｐに携帯端末３を近づけることにより実行される。

作業情報送信機能は、プラント機器Ｐに対し実行したメンテナンス作業を表す作業情報を担当作業者Ｒに入力させ、この入力された作業情報を遠距離無線通信機能によりＷＳＮに送信する機能である。作業情報とは、例えば、担当作業者Ｒが現場でプラント機器Ｐの点検結果を表す点検情報や、プラント機器Ｐの修理内容を表す修理情報、などである。なお、作業情報には、作業日時、作業対象のプラント機器Ｐの識別子、担当作業者Ｒの識別子を含む。作業日時は、作業情報の生成日時（書き込み日時）であってもよい。この作業情報送信機能は、担当作業者Ｒが携帯端末３に備えられたスイッチ等を操作することにより実行される。なお、担当作業者Ｒは、作業を行うごとに、作業情報を入力し、ＷＳＮに送信する。このような担当作業者Ｒの行為を「作業登録」とも称する。

また、別の実施例では、作業情報送信機能は、検出装置２を介して実現されてもよい。すなわち、携帯端末３は、作業情報を遠距離無線通信機能によりＷＳＮに送信するのに代えて、作業情報を検出装置２に送信してもよい。この場合、検出装置２は、定期送信機能によって、状態情報とともに作業情報をＷＳＮに送信してもよいし、作業情報を受信したタイミングで、状態情報とは別に作業情報を、ＷＳＮに送信してもよい。以下、このように、携帯端末３が検出装置２を介して作業情報をＷＳＮに送信する構成を、「データ記憶カード７０を利用する構成」とも称する。

データ記憶カード７０を利用する構成の場合、図１Ｂに模試的に示すように、各種データ記憶カード７０が利用されてもよい。本実施例では、データ記憶カード７０は、携帯端末３に対する入力情報が記憶されたカードであり、携帯端末３の操作を簡便化するためのカードである。データ記憶カード７０は、作業者ＩＤカード７１と、作業内容カード７２とを含む。作業者ＩＤカード７１は、担当作業者Ｒの識別子の情報を含む。作業内容カード７２は、作業日時、作業対象のプラント機器Ｐの識別子等の情報を含んでよい。この場合、作業者である担当作業者Ｒは、プラント機器Ｐに対し実行したメンテナンス作業を表す作業情報をデータ記憶カード７０に記憶させる。そして、携帯端末３は、データ記憶カード７０の情報を読み込むことで、作業情報を得ることができる。

なお、データ記憶カード７０を利用する構成の場合、携帯端末３は、検出装置２に代えて、図示しない中継器（ネットワーク構築装置１と検出装置２との間に介在しうる中継器）に、データ記憶カード７０の情報を読み込ませてもよい。すなわち、携帯端末３は、中継器を介して作業情報をＷＳＮに送信してもよい。

データ監視装置４は、ネットワーク構築装置１が構築したＷＳＮを利用する遠距離無線通信機能と、ＷＳＮを介して受信した情報を記憶する記憶機能を有するストレージサーバを含む。記憶機能に記憶する情報とは、例えば、検出装置２からＷＳＮに送信された状態情報、携帯端末３からＷＳＮに送信された作業情報である。データ監視装置４は、プラント内に設置してもよいし、プラント外部に設置されたものであってもよい。なお、プラント外部に設置されたストレージサーバは、クラウドサーバとも呼ばれる。

また、データ監視装置４は、データ監視装置４のストレージサーバに記憶されている状態情報及び作業情報に基づいて、各種監視処理を行う監視機能を有する。各種監視処理の詳細は、後述する。なお、データ監視装置４の記憶機能（ストレージサーバ）と、監視機能とは、別々のハードウェアにより実現されてもよい。

閲覧装置５は、ディスプレイ５１を有するクライアントＰＣである。閲覧装置５は、例えば、オペレーティングシステムがＷｉｎｄｏｗｓＯＳであるＰＣである。閲覧装置５は、ネットワーク構築装置１が構築したＷＳＮを利用する遠距離無線通信機能と、ＷＳＮを介してデータ監視装置４に記憶されている状態情報及び作業情報を取得してディスプレイ５１に表示する閲覧機能を有する。この閲覧装置５は、主に、管理者Ａによって操作、閲覧される。なお、閲覧装置５は、携帯型の端末（例えばタブレット端末やスマートフォン）であってもよい。

図２を参照する。閲覧装置５の閲覧機能は、主に、Ｗｅｂブラウザ５５、Ｗｅｂアプリケーション５６、拡張通知アプリケーション５７によって構成される。

Ｗｅｂブラウザ５５は、ディスプレイ５１に表示されるデスクトップ画面５２の上に重ねて表示されるＷｅｂブラウザウィンドウ５５Ａに各種情報を表示するブラウザである。

Ｗｅｂアプリケーション５６は、ＷＳＮを介してデータ監視装置４に記憶されている状態情報及び作業情報等を取得し、Ｗｅｂブラウザ５５に表示させるアプリケーションである。Ｗｅｂアプリケーション５６は、例えば、図３に示すような表示形態で、Ｗｅｂブラウザ５５のＷｅｂブラウザウィンドウ５５Ａに状態情報及び作業情報を表示させる。

拡張通知アプリケーション５７は、Ｗｅｂアプリケーション５６がＷｅｂブラウザ５５に表示させる状態情報や作業情報が所定の条件を満たしたときに、所定の通知をシステムトレイ５３の通知機能に登録するアプリケーションである。システムトレイ５３の通知機能に登録された所定の通知は、システムトレイ５３の通知機能によって、Ｗｅｂブラウザ５５が非表示（ウィンドウの最小化や他のウィンドウによって覆われて見えない状態）であっても通知アイコン５４Ａや通知ポップアップウィンドウ５４等の表示形態で表示される。

この拡張通知アプリケーション５７は、Ｗｅｂブラウザ５５の拡張機能として実行されるアドインアプリケーション（アドオンアプリケーション）であり、例えば、ＷｅｂＥｘｔｅｎｔｉｏｎ用のＪａｖａＳｃｒｉｐｔ ＡＰＩであるｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｓを利用したＪａｖａＳｃｒｉｐｔプログラムとして実装されている。このように、拡張通知アプリケーション５７は、Ｗｅｂブラウザ５５の拡張機能アドオンであるため、Ｗｅｂアプリケーション５６の変更なく通知の条件や内容等を変更することができるため、様々なプラントの形態に応じて種々の通知をカスタマイズできる。

図４を参照する。拡張通知アプリケーション５７の所定の通知は、通知情報６として表示される。通知情報６は、例えば、アイコン６１、通知要旨６２、通知時刻６３、検出装置の識別子６４、検出装置の地点情報６５、検出装置の状態６６、担当作業者情報６７、を含む。

アイコン６１は、所定の通知がプラント機器状態収集システムＳからの通知であることを表すアイコン画像である。

通知要旨６２は、所定の通知の要旨を表す情報である。通知要旨６２は、例えば、緊急度の度合いに比例したレベル値（ＬＶ１、ＬＶ２、ＬＶ３…）や、緊急度を表す文字列（「安全」、「注意」、「危険」…）などの所定の通知の緊急度を表す情報を含むことが好ましい。なお、緊急度の度合いに比例したレベル値（ＬＶ１、ＬＶ２、ＬＶ３…）や、緊急度を表す文字列（「安全」、「注意」、「危険」…）等は、後述するプラント機器Ｐの状態ランク（「正常」、「注意」、「異常」）に応じて生成されてよい。また、通知要旨６２は、例えば、「定期連絡」、「要請」、「リマインダ」などの通知種別を表す情報を含むことが好ましい。あるいは、通知要旨６２は、例えば、「全ての機器は安全です」、「機器の確認作業をしてください」、「確認要請が未完了です」などの文字列によって担当作業者Ｒの作業の必要性を知らせる情報を含むことが好ましい。この場合も、当該情報は、後述するプラント機器Ｐの状態ランク（「正常」、「注意」、「異常」）に応じて生成されてよい。

通知時刻６３は、通知が生じた時刻を表す情報である。通知時刻６３は、時刻のみであってもよいし、日付を含むものであってもよい。

識別子６４は、所定の通知の対象となるプラント機器Ｐの識別子を表す情報である。

地点情報６５は、所定の通知の対象となるプラント機器Ｐが設置されている地点を表す情報である。地点情報６５は、地点を表す数値やＩＤ、文字列であってもよく、地図であってもよい。

状態６６は、プラント機器Ｐの状態を表す情報である。この状態６６は、Ｗｅｂアプリケーション５６がＷｅｂブラウザ５５に表示させる状態情報及び作業情報から抜粋した情報である。状態６６は、所定の通知を表示させる条件（所定の条件）となった状態情報や作業情報を抜粋したものであることが好ましい。

担当作業者情報６７は、所定の通知の対象となるプラント機器Ｐの担当作業者Ｒを表す情報である。担当作業者情報６７は、例えば、担当作業者Ｒの氏名やＩＤなどの識別子である。また、担当作業者情報６７に、担当作業者Ｒの携帯電話番号やＥメールアドレスなどの連絡手段情報を含むことが好ましい。

（通知例）
以下に通知の具体例を示す。

図４及び図５を参照する。拡張通知アプリケーション５７は、あらかじめ設定された時刻になったことを所定の条件として、全てのプラント機器Ｐが安全であるか否かを通知する定期連絡の通知を行う。

全てのプラント機器Ｐが安全であった場合、拡張通知アプリケーション５７は、図４に示すように、緊急度が最も低いＬＶ１の「定期連絡」として、「全ての機器が安全」であることを通知する。この通知により、管理者Ａはプラント内の全てのプラント機器Ｐが通知時刻６３の時点で安全であったことを確実に確認できる。

そうでない場合（プラント機器Ｐのうち状態情報に異常が検出されていた場合）、拡張通知アプリケーション５７は、図５に示すように、緊急度がＬＶ１よりも高いＬＶ２の「要請」として、「機器の確認作業」を要請する通知をする。この通知により、管理者Ａは所定のプラント機器Ｐの異常を確実に確認でき、さらに、担当作業者Ｒへの作業の指示が容易となる。

図６を参照する。拡張通知アプリケーション５７は、緊急度がＬＶ２の「機器の確認作業」を要請する通知がされてから所定時間経過しても通知対象のプラント機器Ｐに関する新たな作業情報が検出されなかったことを所定の条件として、リマインダの通知を行う。

拡張通知アプリケーション５７は、図６に示すように、緊急度がＬＶ２よりも高いＬＶ３の通知として、「確認要請が未完了」であることを通知する。この通知により、管理者Ａは確認漏れを予防でき、適切に担当作業者Ｒの作業忘れを抑制できる。

（通知履歴表示）
図４及び図７を参照する。拡張通知アプリケーション５７の所定の通知が複数ある場合は、通知アイコン５３Ａに通知数が表示される。また、通知アイコン５３Ａを操作することで、図７に示すような通知履歴ウィンドウ５３Ｂが表示される。この通知履歴ウィンドウ５３Ｂは、所定の通知の履歴を表示するものである。この通知履歴ウィンドウ５３Ｂにより、管理者Ａはプラント機器Ｐの状態を時系列で把握するのが容易となる。

なお、プラント機器状態収集システムＳは、以下の変形をしてもよい。

拡張通知アプリケーション５７は、所定の通知をオペレーティングシステム特有のデスクトップに表示される通知領域に登録するものであればよい。例えば、オペレーティングシステムがｍａｃＯＳの場合、拡張通知アプリケーション５７は、オペレーティングシステム特有のデスクトップに表示される通知領域であるステータスメニューに登録するものとなる。

また、拡張通知アプリケーション５７は、ＬＶ２やＬＶ３などの高い緊急度の通知が登録されてから所定時間内に、この通知に対応する新たな作業情報が担当作業者Ｒによって送信されてプラント機器Ｐの状態が安全であることが確認されたときに、該通知の削除（通知のクリア）をしてもよい。

また、拡張通知アプリケーション５７は、ＬＶ２やＬＶ３などの高い緊急度の通知が登録されたときに、この通知に対応する担当作業者Ｒが所持している携帯端末３に該通知をしてもよい。

（データ監視装置）
次に、図８以降を参照して、データ監視装置４の監視機能について説明する。以下の説明において、ユーザは、プラント機器状態収集システムＳのユーザであるが、例えば管理者Ａであってよい。

図８は、データ監視装置４の各種機能のうち、監視機能に関連した構成を示す構成図である。図８に示すように、データ監視装置４は、プラント機器監視部４Ａと、作業監視部４Ｂとを含む。

（プラント機器監視部）
プラント機器監視部４Ａは、測定データ抽出部４０と、ランク付け処理部４１と、閾値更新処理部４２と、パラメータ／閾値記憶部４８とを含む。測定データ抽出部４０から閾値更新処理部４２のそれぞれは、データ監視装置４のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が記憶装置内のプログラムを実行することで実現できる。パラメータ／閾値記憶部４８は、データ監視装置４の記憶装置により実現できる。

測定データ抽出部４０は、ランク付け処理用の測定値データを、データ監視装置４の記憶機能（ストレージサーバ）から抽出する。抽出する測定値データの範囲（期間）は、任意であり、現時点から直近の固定期間であってもよいし、ユーザにより指定される期間であってもよい。本実施例では、測定データ抽出部４０は、後述する所定パラメータに基づく所定期間の測定値データを抽出する。例えば、所定期間が１ヶ月である場合、現時点から直近の１ヶ月の測定値データを抽出してもよいし、現時点が属する月の１つ前の月に係る１ヶ月の測定値データを抽出してもよい。

ランク付け処理部４１は、プラント機器Ｐの状態情報である測定値データと、プラント機器Ｐの状態情報に対応付けられた閾値との関係に基づいて、プラント機器Ｐの状態をランク付けする。プラント機器Ｐの状態情報に対応付けられた閾値は、プラント機器Ｐの状態情報が複数種別ある場合、種別ごとに設定されてもよい。すなわち、閾値は、測定値種別ごとに設定されてもよい。

図９は、ランク付け処理部４１によるランク付け処理の説明図である。この場合、閾値は、４種類設定されており、具体的には、異常（上限）に係る第１閾値と、注意（上限）に係る第２閾値、注意（下限）に係る第３閾値、異常（下限）に係る第４閾値とを含む。この場合、ランク付け処理部４１は、測定値データに基づく代表値が、第１閾値を上回る場合、又は、第４閾値を下回る場合、状態ランクを「異常」とランク付けし、第１閾値以下かつ第２閾値を上回る場合、又は、第４閾値以上かつ第３閾値を下回る場合、状態ランクを「注意」とランク付けし、それ以外の場合（すなわち第３閾値以上かつ第２閾値以下である場合）、状態ランクを「正常」とランク付けする。

なお、図９に示す例では、状態ランクは、「正常」、「注意」、「異常」の３つのランクからなる。ただし、他の実施例では、状態ランクは、２つのランクだけを含んでよいし、４つ以上のランクを含んでもよい。

閾値更新処理部４２は、前回の更新タイミングから所定期間にわたり得られた状態情報に基づいて、閾値を更新する。所定期間は、固定であってもよいし、ユーザにより任意に設定される設定値であってもよい。閾値は、上述したランク付け処理部４１で用いられる閾値である。本実施例では、所定期間は、所定パラメータに基づいて設定される。所定パラメータは、
少なくとも以下を含む。
パラメータ１：閾値の更新周期
パラメータ２：閾値算出用の係数の値
パラメータ３：算出時に用いる測定値の期間（パラメータ２で閾値の算出に用いる測定値データの期間）
なお、他の実施例では、所定パラメータは、閾値算出アルゴリズムで必要とするパラメータを含めてもよい。算出時に用いる測定値の期間は、所定期間に対応する。この場合、パラメータ３は、パラメータ１と同じであってよい。すなわち、パラメータ１に係る閾値の更新周期は、所定期間に対応してもよい。

所定パラメータは、算出結果である閾値とともに、パラメータ／閾値記憶部４８に記憶されてよい。図１０は、パラメータ／閾値記憶部４８内のデータの説明図である。なお、図１０（後出の図１３等も同様）において、「＊＊＊」は、なんらかの情報が格納されている状態を示し、「・・・」は、同様の情報の格納の繰り返し状態を示す。図１０に示す例では、測定値種別ＩＤに対応付けて、所定パラメータ（パラメータ１からパラメータ３）の各値と、閾値の各値が記憶されている。また、図１０に示す例では、閾値の各値とともに、基準値の各値が記憶されている。

図１１は、閾値の算出方法の一例の説明図である。図１１に示す例では、第１閾値から第４閾値の各閾値は、２つの基準値（第１基準値及び第２基準値）に基づいて、図１１に示す算出方法に従って算出される。第１基準値及び第２基準値は、それぞれ、図１１に示す算出方法に従って算出される。例えば、第１基準値は、以下のとおり算出される。
第１基準値＝平均値＋３×標準偏差 式（１）
ここで、式（１）における数値３は、上述したパラメータ２に係る係数の値である。平均値及び標準偏差は、所定期間にわたる測定値の平均値及び標準偏差である。第１基準値及び第２基準値は、閾値の算出に用いる測定値データの上限値と下限値を定める。すなわち、閾値更新処理部４２は、所定期間にわたる測定値データのうちの、第２基準値以上かつ第１基準値以下の測定値データを用いて、各閾値を算出する。

各閾値の算出では、測定値を用いるパターンと、測定値の対数値（常用対数値）を用いるパターンの２パターンで算出が実現されてもよい。この場合、２パターンのそれぞれで度数分布表を作成し、その正規性を検定してもよい。そして、検定に合格するパターンがある場合は、そのパターンの閾値が採用され、検定に合格するパターンがない場合は、基準値が低い方のパターンの閾値が採用されてもよい。

図１２は、プラント機器監視部４Ａの監視機能に関連したシーケンス図である。なお、前提として、図１２のシーケンス開始時点までに検出装置２は、ネットワーク構築装置１を介してデータ監視装置４にセンサの測定値を定期的に送信しており、当該測定値のデータは、データ監視装置４に保存されているものとする。

図１２に示すように、まず、Ｓ１において、ユーザは、プラント機器監視部４Ａに対して、プラント機器監視部４Ａが閾値を算出するための所定パラメータを送信する。所定パラメータは、上述したパラメータ／閾値記憶部４８に記憶されてよい。続くＳ２では、プラント機器監視部４Ａは、Ｓ１を起点（トリガ）として閾値を算出し、算出した閾値の設定を行う。閾値の算出及び設定は、測定値種別ごとに実行される。具体的には、一の測定値種別に対して、プラント機器監視部４Ａは、まず、パラメータ３の期間（所定期間）の測定値データを抽出する。ついで、抽出した測定値データを閾値算出アルゴリズムに入力し、閾値算出アルゴリズムの出力結果として基準値及び閾値を得る。そして、プラント機器監視部４Ａは、このようにして得た閾値を、当該一の測定値種別に対して設定する（上述したパラメータ／閾値記憶部４８を更新する）。

Ｓ２に続いて、Ｓ３～Ｓ６では、ネットワーク構築装置１を介して検出装置２が送信する測定値は、プラント機器監視部４ＡによってＳ２で設定された閾値と比較され、該当する測定値種別の状態ランクが更新される。ランク付け処理の方法は、上述したとおりであってよい。

このようにして、Ｓ２以降、プラント機器監視部４Ａは、ユーザからの指令を受けることなく、自動的に、測定値種別ごとに、Ｓ１で設定した更新周期（上述したパラメータ／閾値記憶部４８のパラメータ１参照）で、基準値及び閾値を更新する。更新の際は、まず、Ｓ７において、所定期間にわたる測定値データを抽出する。この所定期間にわたる測定値データは、所定期間にわたって検出装置２から送信されて記憶されていた測定値データである。

ところで、ランク付け処理に係る処理結果（状態ランク）の信頼度を高く維持するためには、ランク付け処理に用いる閾値を定期的に適切な値に更新することが有用である。これは、動作が変わる設備（プラント機器Ｐ）に係る状態ランクに対して顕著である。動作が変わる設備では、正常稼働中においても測定値が比較的大きく変動するためである。

この点、本実施例によれば、上述したように、閾値が所定期間ごとに自動的に更新されるので、動作が変わる設備に係る状態ランクに対しても、ランク付け処理に係る処理結果（状態ランク）の信頼度を高く維持することができる。すなわち、動作が変わる設備に取り付けられた検出装置２の状態情報に基づく状態ランクについて、ランク付け結果の信頼度を高く維持することができる。また、所定期間もユーザが適宜設定できるので、設備の属性に応じて最適な閾値更新周期を設定することができる。

また、本実施例によれば、上述したように、閾値が所定期間ごとに自動的に更新されるので、ユーザは、閾値を管理・運用する工数を削減でき、設備上の管理をより効率的に行うことができる。

また、本実施例によれば、閾値は、直近の所定期間にわたる測定値データに基づいて更新されるので、直近の所定期間において動作が変化した設備に対しても、ランク付け処理に用いる閾値を適切な値に更新することができる。このようにして、動作が変化した設備に対しても、当該変化に応じて適切な閾値を維持することができる。この結果、ランク付け処理に係る処理結果（状態ランク）の信頼度を、長期間にわたって高い信頼度で維持できる。

なお、本実施例では、上述したように、閾値は、測定値種別ごとに設定及び更新されているが、プラント機器Ｐ（設備）ごとに設定及び更新されてもよいし、センサ（センサ２１、２２等）ごとに設定及び更新されてもよい。

（作業監視部）
作業監視部４Ｂは、図８に示すように、有効性判定部４４と、第１通知処理部４５と、作業実施判定部４６と、第２通知処理部４７と、有効性判定用データ記憶部４９と、作業スケジュール情報記憶部５０とを含む。

有効性判定部４４から第２通知処理部４７のそれぞれは、データ監視装置４のＣＰＵが記憶装置内のプログラムを実行することで実現できる。有効性判定用データ記憶部４９及び作業スケジュール情報記憶部５０は、データ監視装置４の記憶装置により実現できる。

有効性判定部４４は、作業情報に係るプラント機器Ｐの状態情報に基づいて、作業情報に係る作業の有効性を判定する。上述したように、担当作業者Ｒは、一のプラント機器Ｐに対して作業を行うごとに、作業登録を行う。すなわち、担当作業者Ｒは、データ記憶カード７０又は携帯端末３を介して、作業情報を入力により生成する。有効性判定部４４は、一の作業情報に対して、当該一の作業情報に係るプラント機器Ｐの状態情報に基づいて、当該一の作業情報に係る作業の有効性を判定する。この場合、有効性判定部４４は、当該一の作業情報に係る作業の後の所定の判定期間にわたる状態情報（当該一の作業情報に係るプラント機器Ｐの状態情報）に基づいて、有効性を判定してよい。所定の判定期間は、測定値種別ごとに設定されてもよいし、測定値種別に依存しない一定期間であってもよい。

例えば、有効性判定部４４は、一の作業情報に係るプラント機器Ｐについて、当該プラント機器Ｐの状態情報（すなわち検出装置２の測定値データ）が、所定の判定期間までに、有効範囲に推移した場合、作業が有効であることを表す判定結果を、当該一の作業情報に対応付けてよい。他方、有効性判定部４４は、一の作業情報に係るプラント機器Ｐについて、当該プラント機器Ｐの状態情報が、所定の判定期間までに、有効範囲に推移しない場合、作業が有効でないことを表す判定結果を、当該一の作業情報に対応付けてよい。

本実施例では、有効性判定部４４は、図１３に示すような有効性判定用データに基づいて判定処理を行う。図１３に示すような有効性判定用データは、ユーザ（例えば管理者Ａ）により事前に入力されるデータに基づいて生成され、有効性判定用データ記憶部４９に記憶される。図１３に示す例では、作業ＩＤごとに、作業内容、判定用測定値、有効範囲、判定期間、及び通知先が記憶されている。作業内容は、作業対象のプラント機器Ｐを表す情報、作業内容の種別（例えばグリスアップ、バルブ調整、部品交換等）を表す情報を含んでよい。また、判定用測定値は、測定対象種別（例えば振動や温度等）、測定値種別等を含んでよい。測定値種別は、例えば振動センサに対しては、速度や加速度等であってよい。有効範囲は、対応する測定値に対する下限値及び上限値で規定される範囲であってよい。なお、この場合、上限値及び下限値は、上述した基準値（第１基準値及び第２基準値）と同じとされてもよい。判定期間は、上述した所定の判定期間に対応し、日や週といったオーダーであってよいし、時間のオーダーであってもよい。通知先は、第１通知処理部４５による通知先を表す情報であってよい。

第１通知処理部４５は、有効性判定部４４による判定結果を所定の通知先に通知する。所定の通知先は、あらかじめ設定されてもよい。なお、所定の通知先は、管理者Ａを含んでよい。また、通知先は、人に限らず、設備の表示灯等を含んでもよい。このような通知先は、図１３に示すような有効性判定用データ記憶部４９内の記憶データに基づいて決定されてもよい。通知方法は、任意であるが、例えばメール等であってよい。あるいは、有効性判定部４４による判定結果は、上述した拡張通知アプリケーション５７を介して通知されてもよい。この場合、有効性判定部４４による判定結果が有効でないことを表す場合、注意喚起の高い態様で通知が実現されてもよい。例えば、かかる通知は、前出の図６等に示した態様で実現されてもよい。

作業実施判定部４６は、所定周期（以下、「作業チェック周期」とも称する）ごとに、作業内容のスケジュール情報に基づいて、直近の一の作業チェック周期の間に予定されている作業に係る作業情報を受信したか否かを判定する。作業内容のスケジュール情報は、事前に設定され、作業スケジュール情報記憶部５０に記憶されてよい。図１４は、作業スケジュール情報記憶部５０内の記憶データ（作業スケジュールデータ）の一例の説明図である。図１４に示す例では、作業ＩＤごとに、実施スケジュール及び通知先が記憶されている。実施スケジュールは、開始日、終了日、及び作業周期を含んでよい。開始日、終了日、及び作業周期は、日や週といったオーダーであってよいし、時間や分といった、より短いオーダーであってもよい。通知先は、第２通知処理部４７による通知先を表す情報であってよい。作業スケジュール情報記憶部５０内の記憶データは、ユーザ（例えば管理者Ａ）により事前に入力されるデータに基づいて生成されてよい。

第２通知処理部４７は、作業実施判定部４６による判定結果に基づいて、直近の一の作業チェック周期の間に予定されている作業に係る作業情報を受信していない場合に、該作業に対応付けられた通知先に所定通知を行う。所定通知は、予定されている作業に係る作業情報を受信していない旨を表す通知であり、所定メッセージや所定マーク等を含んでよい。作業に対応付けられた通知先は、例えば当該作業の担当作業者Ｒ及びその管理者Ａであってよい。また、通知先は、人に限らず、設備の表示灯等を含んでもよい。このような通知先は、図１４に示すような作業スケジュール情報記憶部５０内の記憶データに基づいて決定されてもよい。通知方法は、任意であるが、例えばメール等であってよい。あるいは、第２通知処理部４７による通知は、上述した拡張通知アプリケーション５７を介して実現されてもよい。この場合、所定通知は、注意喚起の高い態様で実現されてもよい。例えば、第２通知処理部４７による通知は、前出の図６等に示した態様で実現されてもよい。

次に、図１５以降を参照して、作業監視部４Ｂの動作例について説明する。以下では、上述したデータ記憶カード７０を利用する構成を前提として説明するが、上述したデータ記憶カード７０を利用しない構成についても同様に適用可能である。

図１５は、作業監視部４Ｂの有効性判定に係る動作例を表すシーケンス図である。まず、Ｓ１０１において、ユーザは、作業監視部４Ｂが作業の有効性を判定するための必要なデータ、すなわち、上述した有効性判定データ（図１３）を登録する。なお、ユーザは、一の作業に対して、複数の判定用測定値を設定してもよい。例えば、作業内容の種別“バルブ調整”に対して、振動センサと温度センサが利用される場合、判定用測定値として、加速度及び温度が設定されてもよい。このように複数の判定用測定値を設定した場合、作業監視部４Ｂは、２つの有効性判定結果の論理積（ＡＮＤ）に基づいて、一の判定結果を導出してもよいし、論理和（ＯＲ）に基づいて、一の判定結果を導出してもよい。論理積（ＡＮＤ）とするか論理和（ＯＲ）とするかは、ユーザにより事前に決定されてもよい。

作業監視部４Ｂは、ついでデータ記憶カード７０に入力された作業情報を、携帯端末３、検出装置２、及びネットワーク構築装置１を介して受信し（Ｓ１０２からＳ１０５）、記憶する（Ｓ１０６）。このようにして一の作業情報を受信及び記憶すると、作業監視部４Ｂは、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の判定期間、作業情報を受信及び記憶するごとに、受信及び記憶した作業情報の有効性を判定する（Ｓ１０７からＳ１１０）。具体的には、まず、Ｓ１０７及びＳ１０８において、作業監視部４Ｂは、センサ測定値を受信した際、そのセンサ測定値が、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の判定用測定値であるか否かを判定する。判定用測定値である場合、Ｓ１０９に進む。Ｓ１０９では、作業監視部４Ｂは、受信したセンサ測定値が、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の有効範囲内であるか否かを判定する。有効範囲内である場合、Ｓ１０５で受信した作業情報に係る作業は有効であると判定し、その旨の判定結果を、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の通知先であるユーザに通知する（Ｓ１１０）。一方、今回受信したセンサ測定値が、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の有効範囲内でない場合は、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の判定期間にわたり、新たに受信するセンサ測定値が、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の有効範囲内に推移するか否かを監視する。そして、判定期間内に、センサ測定値が、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の有効範囲内に推移すると、Ｓ１０５で受信した作業情報に係る作業は有効であると判定し、その旨の判定結果を、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の通知先であるユーザに通知する（Ｓ１１０）。他方、判定期間内に、センサ測定値が、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の有効範囲内に推移しない場合、Ｓ１０５で受信した作業情報に係る作業は有効でないと判定し、その旨の判定結果を、Ｓ１０１で登録された有効性判定データ（図１３）の通知先であるユーザに通知する（Ｓ１１０）。この場合、ユーザは、登録された作業者による作業は無効でありえ、追加対策が必要である等を把握できる。

このようにして本実施例によれば、ユーザは、ある一の作業の有効性を確認する際に、当該一の作業に係るデータにアクセスし、自身で有効性を判定するという、手間から解放される。すなわち、ユーザは、適切な有効性判定データを登録しておくだけで、作業の有効性の判定結果の通知を、適切なタイミングで得ることができる。

また、本実施例によれば、有効性判定データに基づいて有効性が判定されるので、ユーザ自身が判定する場合に生じうる不都合（例えば判定結果のばらつき）を低減できる。このようにして、作業の有効性を判定する基準が統一化されることにより、作業の品質を一定以上に保つことが可能となる。その結果、突発的なプラント機器Ｐの故障リスクを効果的に低減できる。

図１６は、作業監視部４Ｂの作業登録チェック機能に係る動作例を表すシーケンス図である。

まず、Ｓ２０１において、ユーザは、作業監視部４Ｂが作業登録を監視するための必要なデータ、すなわち、上述した作業スケジュールデータ（図１４）を登録する。Ｓ２０１が実行されると、作業監視部４Ｂは、作業チェック初期化処理を行う（Ｓ２０２）。作業チェック初期化処理とは、作業者である担当作業者Ｒが作業登録を行い忘れていないかどうかを判定する処理（以下、「作業登録チェック処理」とも称する）のための事前準備に対応する。作業チェック初期化処理では、例えば以下の２つの処理が実行されてもよい。
第１処理：作業登録チェック処理の実行周期（作業チェック周期）の算出処理
第２処理：作業登録チェック処理でチェックされる作業（以下、「登録予定作業」とも称する）の抽出処理
第１処理では、Ｓ２０１で登録された作業スケジュールデータ（図１４）の実施スケジュールに基づいて作業チェック周期が算出されてよい。なお、過去において同一の作業内容に対して複数種類の作業チェック周期が設定されている場合、複数種類の作業チェック周期のうちの、最短の作業チェック周期が、今回の作業チェック周期として設定されてもよい。第２処理では、Ｓ２０１で登録された作業スケジュールデータ（図１４）の作業内容に基づいて、現在時刻から作業チェック周期までの間に作業登録が予定されている作業ＩＤを抽出する。なお、一の作業ＩＤに係る作業が登録予定作業であるか否かは、当該一の作業ＩＤに対応付けられる作業開始日、作業終了日、及び作業チェック周期に基づいて判定できる。

Ｓ２０２以降のＳ２０３からＳ２０７は、実際に作業が登録される際の処理である。Ｓ２０３からＳ２０７は、図１５で示したＳ１０２からＳ１０６と同様であり、説明を省略する。

続くＳ２０８において、作業監視部４Ｂは、今回の作業チェック周期に至ると、Ｓ２０２で抽出した登録予定作業が、直近の作業チェック周期の間に実行されているか否かを判定する。具体的には、作業監視部４Ｂは、登録予定作業に係る作業情報に基づいて、作業日時が直近の作業チェック周期の間であるか否かを判定する。一の登録予定作業に関して、作業日時が直近の作業チェック周期の間である場合は、当該一の登録予定作業が、直近の作業チェック周期の間に実行されていると判定する。他方、一の登録予定作業に関して、作業日時が直近の作業チェック周期の間でない場合は、当該一の登録予定作業が、直近の作業チェック周期の間に実行されていないと判定する。この場合、作業監視部４Ｂは、Ｓ２０１で登録された作業スケジュールデータ（図１４）の通知先に、登録予定作業が実施されていないことを通知する（Ｓ２０９）。

ついでＳ２１０において、作業監視部４Ｂは、登録予定作業の更新を行う。登録予定作業の更新は、現在の登録予定作業を全て消去し、今回判定対象であった作業チェック周期の次の作業チェック周期において作業登録が予定されている作業を、Ｓ２０１で登録された作業スケジュールデータ（図１４）の実施スケジュールに基づいて抽出することを含む。そして、登録予定作業の更新は、このようにして抽出した作業を、新たな登録予定作業として追加することで実現される。これにより、次の作業チェック周期が到来すると（Ｓ２１１）、Ｓ２０８と同様に、作業監視部４Ｂは、Ｓ２０２で抽出した登録予定作業が、直近の作業チェック周期の間に実行されているか否かを判定する。そして、作業監視部４Ｂは、作業登録されていない登録予定作業があれば、Ｓ２０１で登録された作業スケジュールデータ（図１４）の通知先に、当該登録予定作業が実施されていないことを通知する。

このようにして本実施例によれば、作業を管理するユーザ（例えば管理者Ａ）は、通知に基づいて、担当作業者Ｒの作業忘れや作業登録忘れをチェックできる。これにより、担当作業者Ｒによる作業登録の忘れの有無を、都度画面で確認する手間を省くことができ、管理負担が軽減される。また、担当作業者Ｒにとっても、通知に基づいて、作業忘れや作業登録忘れに気付くことができ、適切なスケジュールで作業（プラント機器Ｐのメンテナンス等）を実施できる。その結果、突発的なプラント機器Ｐの故障リスクを効果的に低減できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

なお、本実施例は、ここでの参照により本願に組み込まれる特開２０１６－１５７４３３号公報に記載の技術にも適用できる。

Ｓ プラント機器状態収集システム
１ ネットワーク構築装置
２ 検出装置
３ 携帯端末
４ データ監視装置
５ 閲覧装置
４０ 測定データ抽出部
４１ ランク付け処理部
４２ 閾値更新処理部
４４ 有効性判定部
４５ 第１通知処理部
４６ 作業実施判定部
４７ 第２通知処理部
４８ パラメータ／閾値記憶部
４９ 有効性判定用データ記憶部
５０ 作業スケジュール情報記憶部
５１ ディスプレイ
５２ デスクトップ画面
５３ システムトレイ
５３Ａ…通知アイコン
５３Ｂ…通知履歴ウィンドウ
５４ 通知ポップアップウィンドウ
５５ Ｗｅｂブラウザ
５５Ａ…Ｗｅｂブラウザウィンドウ
５６ Ｗｅｂアプリケーション
５７ 拡張通知アプリケーション
６ 通知情報
６１ アイコン
６２ 通知要旨
６３ 通知時刻
６４ 検出装置の識別子
６５ 検出装置の地点情報
６６ 検出装置の状態
６７ 担当作業者情報
Ａ 管理者
Ｐ プラント機器
Ｒ 担当作業者

Claims (4)

1. ネットワークを構築するネットワーク構築装置と、
   プラント内に配置されたプラント機器の状態を検出し、前記状態を表す状態情報を前記ネットワークに送信する検出装置と、
   前記ネットワークに送信された前記状態情報を記憶するデータ監視装置とを含み、
   前記データ監視装置は、
   前記プラント機器の前記状態情報と、前記プラント機器に対応付けられた閾値との関係に基づいて、前記プラント機器の前記状態をランク付けするランク付け処理部と、
   前記閾値を所定期間ごとに更新する閾値更新処理部とを備える、プラント機器状態収集システム。
2. 前記閾値更新処理部は、前回の更新タイミングから前記所定期間にわたり得られる前記状態情報に基づいて、前記閾値を更新する、請求項１に記載のプラント機器状態収集システム。
3. 前記閾値更新処理部は、ユーザからの入力に基づいて、前記所定期間を設定する、請求項１又は２に記載のプラント機器状態収集システム。
4. 前記閾値更新処理部は、前記プラント機器又は検出装置ごとに対応付けられた前記閾値を、前記プラント機器又は検出装置ごとに更新する、請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のプラント機器状態収集システム。

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