JP2023028224A - プラント機器状態収集システム - Google Patents
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Abstract
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021133793A JP2023028224A (ja) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | プラント機器状態収集システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021133793A JP2023028224A (ja) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | プラント機器状態収集システム |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=85331607
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country | Link |
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-
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- 2021-08-19 JP JP2021133793A patent/JP2023028224A/ja active Pending
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