JP4294597B2 - 監視システム - Google Patents

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Description

本発明は、監視システムに係り、特に検査漏れの発生を抑制することのできる検査システムに関する。
WWWシステム等の計算機ネットワークを利用して、複数の監視対象を監視する監視システムはコンピュータネットワークの発展に伴い、近年、いろいろな分野で利用されはじめている。
例えば、特許文献1の「砂型鋳造設運転監視方法並びに監視装置」には、鋳造設備の運転状態を複数のコンピュータを通信回線で接続してオンラインで監視し、不良状態になった場合には設備管理者ヘアラームを発生させる監視装置が示されている。また、特許文献2の「遠隔管理制御システム及びその方法」には、自動で監視データを読み取り異常の有無を検出し、異常発生時には電子メールを利用して異常を通知することが示されている。また、特特許文献3の「疾患管理システム」には、サーバシステムを利用して定期的に入力される病状データを更新し、監視条件を満たすと患者に通知するシステムが示されている。また、特許文献4の「設備管理サーバ」には、設備管理業者の管理サーバを利用して、ユーザと通信回線を利用した汎用的管理システムを提供することが示されている。
特開2001−191174号公報 特開2002−312479号公報 特開2003−108688号公報
WWWシステム等の計算機ネットワークを利用して複数の監視対象を監視する、従来の監視システムの信頼性はまちまちであり、システムの構築に当たっては共通的な信頼性の基準等は適用されていない場合が多い。
このような監視システムでは、万一、本当は監視データとして監視しなければならない部分のデータをシステムヘ取り込まないまま監視システムを構築して運用を開始してしまった場合、監視システムの運用が始まってから、そのことに気付くことは困難である。 すなわち、運用が開始されると、通常は、監視システムが出力する監視結果しか見なくなるため、不完全な部分のあることに気付くことは容易ではない。気付くのは監視システムが十分機能せず事故等が発生してからとなる。特に監視対象の規模が大きくなり監視データの量が多くなった場合、あるいは監視対象システムに改変等が施された場合には、重要な部分の監視データの取り込み洩れが発生するリスクは高くなる。
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、WWWシステム等の計算機ネットワークを利用して複数の監視対象を監視する監視システムにおいて、監視対象の規模が大きく、監視データの量が多くなった場合等においても信頼性の万全な監視システムを提供するものである。
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
プラントを構成する構成部品を検査して得られた検査データを監視データとして受取り、受け取った監視データを予め設定した格納場所にそれぞれ格納する検査装置と、前記構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフト(ソフトウエア)の画面構成情報をそれぞれ暗号化して格納した記憶装置と、前記表示ソフトにしたがって前記格納場所に格納された複数の監視データを読み出し、読み出した監視データに含まれる構成部品の良否の判定結果情報をもとに所定の論理演算処理を施して総合監視結果を生成し、生成した総合監視結果を前記表示ソフトにしたがって表示する利用者端末を備えた。
本発明は、以上の構成を備えるため、監視対象の規模が大きく、監視データの量が多くなった場合等においても信頼性の万全な監視システムを提供することができる。
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係るプラント設備の監視システムの表示画面(基本画面)を説明する図である。図に示すように、表示画面には「OOOO設備」等の監視対象プラントの名称を表示する。また、プラントを構成する設備、部品等の繋がりを系統図としてシンボリックに表示する。また、プラントを構成する各部品等の健全性の総合的な判定の結果(運転可、または運転不可)を総合監視結果表示部301に表示する。
また、監視システムの表示画面には「詳細情報表示」ボタンが表示されており、たとえば、マウスなどでこの「詳細情報表示」ボタンをクリックするとプラントを構成する各部品のより詳細な監視結果情報などが表示される。
表示画面の最初にプラント設備全体の運用可否の総合結果のみが表示されているので、より詳細な情報を表示させたい場合、利用者はこの「詳細情報表示」ボタンをクリックすればよい。また、画面の右下には認証番号900を表示している、これにより、この監視システムが所定の機関によって認証されていることが一目でわかるようになる。このように基本画面には、監視データの詳細情報を割愛して必要最小限の情報のみを表示するので、一目で監視システムの総合監視結果がわかるようになる。
図2は、プラント設備の監視システムを説明する図である。図において、1はインターネット等の計算機ネットワーク、2はユーザが操作する計算機(利用者端末)であり、それぞれ専用の表示ソフト3をインストールしている。4は監視サーバであり、Webサーバ等で構成する。5は監視サーバが管理するデータベースであり、検査装置410、オンラインモニタリング装置420を介して受信した検査データあるいはモニタ値を監視データとして格納する。
410は検査装置であり、各種の部品毎に備えたセンサ411による部品毎の検査データを取得し、取得した検査データを監視データとしてデータベース5に送信(アップロード)する。420はオンラインモニタリング装置であり、各種のセンサ421によるモニタ値を取得し、取得したモニタ値を監視データとしてデータベース5に送信する。
ユーザは各種検査データをあるいはモニタ値の送信に当たって、必要最小限の約束ごと(例えば、送信する検査データシートにおける部品毎の検査結果(良否の判定結果)を識別する識別データの記載場所等(図11参照))を守って自由に監視データを編集、作成して監視サーバ4のデータベース5に送信する。これにより監視データはデータベース5内に例えばWebページとして格納される。
利用者が操作する端末2は、記憶装置を備え、該記憶装置には、構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報をそれぞれ暗号化して格納する。なお、前記表示ソフトは、前記格納場所を表す情報にしたがって複数の監視データを読み出し、読み出した監視データに含まれる検査結果(良否の判定結果)の識別データをもとに所定の論理演算処理を施して総合監視結果を生成し、生成した総合監視結果を端末の表示装置に表示する。
以上は、監視システムを計算機ネットワーク1を介して構築した例であるが、ネットワークを介することなく、例えば1台の計算機のみで構築することも可能である。
図3は、監視システムの構築手順(表示ソフト、構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報の作成手順)を説明する図である。
まず、メーカ側(表示ソフト、構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報を作成する側)はステップS7で請負会社として表示用ソフトの作成準備を行なう。表示用ソフトは、構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報(データベース(1)、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報(データベース(2))を備えている。
一方、ユーザ側(監視対象設備の利用者側)では、監視システムを構築しようする場合、まずステップSlにおいて、プラントの監視を行なうべき対象設備の範囲を明確にして、対象とするプラント設備の系統を各種構成部品に洩れのないように分割し、分割した系統に含まれる部品のそれぞれの健全性を確認するに必要とされる検査項目、検査データ、検査レポート、良否の判定基準などの基本的な情報を整理する。
ステップS2およびS8においてユーザと請負会社(メーカ)との打ち合わせを実施する。この打合せではユーザから請負会社(メーカ)へ設備情報の説明を行い、メーカは設備情報を理解する。ステップ9において請負会社(メーカ)はユーザから受けた説明をもとに監視システムの画面設計および前記データベース(1),(2)の設計を実施する。
ステップS3およびステップS10においてユーザと請負会社(メーカ)の打ち合わせを実施して、請負会社(メーカ)が作成したデータベース(1),(2)における誤りの有無を確認する。すなわち、ユーザは請負会社(メーカ)が作成した設計内容が実際の設備と合致しているか否かをを確認し、請負会社(メーカ)は設備情報を再度確認しながら設計内容の妥当性を確認する。ステップS11において、請負会社(メーカ)は設計した内容に基づきデータベース(1)、(2)の製作を行い、ユーザの設備に対応した表示ソフトを含む監視システムを構築する。
ステップS4、S12においてユーザと請負会社(メーカ)は双方で現物の設備を確認しながら、構築した監視システムの妥当性、具体的にはデータベース(1)、(2)が実際の設備と矛盾ないことを確認する。このときに、相互に確認した設備写真、確認した検査データシート、検査基準、判定値、各種ルール等を記録して残しておく。このようにして、設備に対する監視システムの妥当性が確認された場合には次のステップS13において、請負会社(メーカ)は認証No.を登録する。
なお、この認証作業の段階が、単に現実の設備を分割した作成した系統に部品の洩れがないことの確認であれば、請負会社(メーカ)の担当者が現品を確認することで十分である。しかし認証レベルが検査項目の妥当性、検査結果の判定基準の妥当性までも含めて認証するような場合には、請負会社(メーカ)の専門家あるいは別の会社あるいは機関の専門家の確認を請負会社(メーカ)が委託して確認して認証を行なうようにしてもよい。このような場合には認証レベルの段階あるいは認証No.の体系を変更して、認証No.を見るだけで、高度のレベルでの認証がされているかが分かるようにしてもよい。また、認証No.から認証登録時の情報として認証レベルが確認できるようにしてもよい。
ステップS5、S14において、認証登録が完了した監視システムをユーザにリリースする。具体的には専用表示ソフトとデータベース(1),(2)をユーザに納入することとなる。そして、ステップS6において、ユーザは監視システムの運用を始める。また、ステップS15において、請負会社(メーカ)は前記認証時のプラント設備の写真等を認証事項の証拠として保管する。
これにより、実際の設備の検査結果データなどを例えばweb検査レポート等としてアップロードするのみで、専用表示ソフトをインストールした端末で監視システムが動くようになり、設備の安全、安心な監視システムが構築される。
なお、専用表示ソフトとデータベース(1),(2)を暗号化し、ユーザ側で変更できないようにしておくことにより、ステップS4、S12において行った確認事項、すなわち、ユーザと請負会社(メーカ)が双方で現物の設備を確認しながら構築した監視システムの妥当性、具体的にはデータベース(1)、(2)が実際の設備(監視対象)と矛盾ないことの確認事項を堅持することができる。なお、前記設備を改変した場合には、前記暗号化されたデータベース(1)、(2)の内容を変更しなければならないことは当然である。
図4は、構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報を格納したデータベース(データベース(1))の詳細を示す図である。このデータベースは専用表示ソフト3の中に記録してもよいし、別ファイルとして端末2に登録するようにしてもよい。
図4に示すテーブルにおいて、列Rlは設備の名称(A設備)を格納する。列R2はA設備を分割した各系統の名称(Al系統、A2系統、A3系統、A4系統)を格納する。列R3は前記各系統を構成する部品名(Al部品−1、Al部品−2、Al部品−3)を格納する。系統の分割に際しては漏れのないように分割する境界を明確に定義しておく。また、列R3は列R2に示す系統を構成する部品である。列R3で列挙する部品は漏れがないことを十分に確認しておくことが必要である。
列R4は各部品の概要説明の情報を記載したアドレスを示している。例えば各部品ごとに、その部品はどういうもので、どういう検査をどういう基準や法令に基づいて行なって、判定基準はどうでなければならないというような情報の格納場所である。ユーザが部品を指定したとき、表示ソフトはこの格納場所を読み込んで前記情報を表示する。概要説明をを設けることにより監視システムの表示結果を見たユーザは、その部品を指定するだけで概要説明を表示させることができる。
列R5は各部品ごとに行う検査項目である。プラントの監視システムの場合には各系統、各部品ごとに各種検査が行なわれるので、それぞれの部品ごとに検査項目を列挙する。列R6は列R5で列挙した各部品ごとの検査結果を格納するアドレス情報である。図の例の場合では、A設備のA2系統のA2部品−2の検査項目(1)の検査結果は、http://‥というWeb上のアドレスに格納されている。
図5は、監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報(データベース(2))の詳細を示す図である。列Rl,R2,R3はデータベース1と同じであるため説明を省略する。列R7は列R8に示すシンボルの表示位置(座標Xl,Yl)を格納する。列R8は列R3に列挙した部品それぞれのシンボルを格納する。
なお、データベース(1),(2)はデータ構造として分けて別ファイルにしてもよいし、同じファイルに一緒に関連付けして記録するようにしてもよい。また、表示シンボルはBMPファイルの画像情報にしてもよいし、各線分を直線や円弧の視点、終点座標値のCADデータとして記録するようにしてもよい。
また、プラントの設備が大規模となるような場合は、1画面に全部を表示すると一つの部品が小さくなってみずらいので、画面をスクロールしながら大きな系統図を大きく見ることができるようにしてもよい、また全体表示した場合は小さくとも、たとえば、見たい場所をマウスでクリックすることで、その場所が拡大表示されるようにしてもよい。また、各シンボルの表示色は各部品の検査結果の識別情報別に色分けするようにするのがよい。たとえば、通常は黒の線でも、当該部品が健全であれば青で表示する。運転してもよいが注意を要する部品は黄色で表示し、運転してはならないNGの部品は赤で表示する。このようにして、全体の部品を色別で表示すれば、全体の設備の中の、系統の中のどの部品が健全でどの部品が注意が必要で、どの部品がNGかが一目でわかるようになる。また、ユーザがwebデータを作成中あるいは更新中の場合には灰色で表示するようにしてもよい。
図6は、プラント設備の監視システムの表示画面の他の例を説明する図である。図1の画面例と基本的には同じであるが、総合判定結果302がOK(運転可能)となっている。プラントの利用者は、この総合判定結果を参照して運転の継続の可否を容易に判断することができる。
図7は、図1または図6に示す表示画面の「詳細情報表示」のボタンをクリックした場合における詳細情報表示の例を説明する図である。この例では総合判定がNGである図1の例から移行した画面として説明する。
総合判定結果301の表示は少し小さくして301aとして表示している。そして、各部品101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111,112,113は各部品の健全性に応じて色わけ表示する。また、部品のシンボル102が黄色表示で注意の状態であれば注意を示す「Attention」表示311を表示し、部品シンボル106が赤色表示で不良の状態であれば不良を表す「NG」表示312を行ってより見やすい表示としている。また、部品シンボル113が灰色表示でデータ更新中の場合にはデータないという意味で「None」表示313行う。
ここで、「戻る」ボタン20をクリックすると図1の画面に戻る。また、色別表示されている各部品をクリックして指定すると、その部品の概要説明を表示し、また検査データの詳細を表示する。なお、表示のためのガイダンスは画面内の適当な場所に表示するとよい。
ここで、特定の構成部品がクリックされた場合、表示ソフト3は、図4に示すデータベース(1)の当該部品の列R3の中の部品に対応している列R4の概要説明のあるアドレスあるいは列R6の検査結果データのあるアドレスのWebページを表示するように動作する。また、部品の槻要説明や検査データのWebページの任意の場所にリンクを張って別のWebページを参照できるようにしておき、通常のブラウザと同様に指定されたリンク先のWebページを順次表示できるようにしておいてもよい。
図8は、表示ソフト3の表示処理を説明する図である。まず、ステップS1においてプログラムがスタートする。ステップS2において検査結果データの収集と総合判定の処理を行なう。この詳細は図9で説明するが、この処理で総合監視結果が得られる。ステップS3において総合監視結果を図1に示す画面1に表示する。なお、このとき表示ソフト3はデータベース(2)を参照して各系統の部品シンボルを取り出して系統全体のグラフィック表示100を行なう。
ステップS4において、検査結果データの収集と総合判定を行なうプログラムを繰り返し実行して、画面には常に最新の監視データの総合監視結果を表示する。ステップS5において操作入力を監視する。ステップS6において「詳細情報表示」のボタンが操作されたか否かを判定し、操作された場合には、ステップS7において表示画面を図7に示す画面2に切り替える。
ステップS8において、再度操作入力を監視し、ステップS9において「部品」を表すシンボルが操作されたか否かを判定し、操作された場合、ステップS13において新しいウィンドウを開き、前記部品に対する概要説明や検査結果データのWebページを表示する。
さらに表示結果の中に別のURLのリンクが張られている場合にそのリンクが指定されたか否かをステップS10で判定し、リンクが指定された場合には、ステップS14において新しいウィンドウを開き、指定されたWebページを表示する。また、画面2の「戻る」ボタンが操作されたか否かをステップS11において監視し、操作された場合はステップS12において画面1を再度表示する。
図9は、図8に示す処理(ステップS2に示す検査結果データの収集と判定タスク)の詳細を説明する図である。まず、ステップS16において、i=1を実行し、ステップS17においてi番目の部品の検査結果データの格納されているURLアドレスをデータベース(1)から読み込む。ステップS18において読み込んだURLアドレスの中の所定の場所にある検査結果データ、すなわち、当該部品の総合的な検査結果(良否の判定結果)識別データ5sを読み込む。
ステップS19において、i=i+1を実行する。ステップS20において、iがすべての部品員数より大きくなったか否かを判定し、大きくなった場合にはすべての部品の検査結果識別データの読み込みが終了したと判断し、ステップS21に進む。ステップS21において、読み込んだすべての検査結果識別データを、例えば図10に示す所定の判定ロジック(総合判定ロジック10a)に基づき総合判定して総合監視結果を得る。
図10は、図9のステップS21で使用する総合判定ロジック10aの例を説明する図である。このテーブルは各部品の検査結果(良否の判定結果)を識別する識別データが「OK」、「NG」、「注意」、「作成中」である場合における「総合監視結果」を定義している。例えば、「OK」は読み取った全ての部品の検査結果の中に一つでも「OK」があるか否かを示す。また「NG」は、読み取った全ての部品の検査結果の中に一つでも「NG」があるか否かを示す。同様に「注意」および「作成中」は、それぞれ一つでも「注意」および「作成中」があるか否かを示す。
たとえば、部品データの中に「OK」のものがある場合でも、「NG」「注意」「作成中」がそれぞれ「有」の場合は、このテーブルの最左列に該当し、この場合は上から「有」「有」「有」「有」となる。この場合、最下段の総合判定結果は「NG」であるので,設備の総合監視結果はNGということになる。
図11は、各部品毎のその検査結果データを記録したWebページ5aの例を説明する図である。Webページ5aには、検査日時、検査確認者を記録する。また、外観検査情報としてデジタルカメラなどによる電子情報を貼り付けて編集する。また、配管等の肉厚測定結果としては、測定値や判定基準、測定部位の説明図、あるいは現在までの測定結果のトレンドのグラフなどを記録して、検査結果を見やすく表示する。
また、関連データとして、測定時のチャートや過去の検査結果のWebページへのリンク情報を格納しておく。これにより、関連するデータのWebページのデータについても容易に表示して関連情報を確認することができる。また、最後の行には、この部品の検査結果(良否の判定結果)を識別する識別データとして、例えば「OK」という文字5sを記録しておく。
本実施形態における表示ソフトは、各部品毎のその検査結果データを記録したWebページ5aの最後に、各部品の検査結果(良否の判定結果)を識別する識別データを記録しておくという最小限のルールを順守するのみで、検査結果データを記録したWebページ5aはユーザが自由に作成して運用することができる。
そして、表示用ソフト3は各部品の検査結果データを記録したWebページの最後の部分に記録した識別データを、図9のステップS18において読み取る。なお、表示ソフトは最後の数値データを読み取った後、全部品の中の最少肉厚を求めて表示するようにしてもよい。また、検査結果データの識別情報やそれらの数値情報はWebページに記載してブラウザでも確認できるようにしてもよい。また、HTMLなどのコードの中に通常ブラウザでは表示することができず、表示ソフト3でのみ読み取ることのできる記録場所を用意するようにしてもよい。
本実施形態によれば、ユーザは、自己が取得した各種検査データあるいはモニタ値の送信(アップロード)に当たって、必要最小限の約束ごと(例えば、送信する検査データシート(図11)における判定識別データの記載場所等)を守って自由に検査データを編集、作成して監視サーバ4のデータベース5に送信する。これにより監視データはデータベース5内に例えばWebページとして格納される。
一方、利用者が操作する端末2は、記憶装置を備え、該記憶装置には、構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報をそれぞれ暗号化して格納している。
このように、表示ソフトとそのデータベースを暗号化し、ユーザ側で変更できないようにしておくことにより、前記データベースと実際の設備(監視対象)とが矛盾しないことの確認事項(検査漏れのないことの確認事項)を(ユーザが監視対象プラントに改変を加えない限り)堅持することができる。
また、基本画面として表示画面にプラント設備全体の運用可否の総合監視結果、および「詳細情報表示」ボタンを表示している。また、画面の隅には認証番号を表示している。これにより、監視システムの総合監視結果およびその詳細情報を容易に確認することができる。また、この監視システムが所定の機関によって認証されていることが一目でわかるようになる。
本発明の実施形態に係るプラント設備の監視システムの表示画面を説明する図である。 プラント設備の監視システムを説明する図である。 監視システムの構築手順を説明する図である。 構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報を格納したデータベースの詳細を示す図である。 監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報の詳細を示す図である。 プラント設備の監視システムの表示画面の他の例を説明する図である。 図1または図6に示す表示画面の「詳細情報表示」のボタンをクリックした場合における詳細情報表示の例を説明する図である。 表示ソフト3の表示処理を説明する図である。 図8に示す処理(ステップS2)の詳細を説明する図である。 図9のステップS21で使用する総合判定ロジック10aの例を説明する図である。 各部品毎のその検査結果データを記録したWebページ5aの例を説明する図である。
符号の説明
1 計算機ネットワーク
2 計算機(端末)
3 表示用ソフト
4 監視サーバ(WWWサーバ)
5 データベース
5a 検査結果データのWebページ
5s 検査結果(良否の判定結果)識別データ
10 詳細情報表示ボタン
20 戻りのボタン
410 検査装置
411 センサ
420 オンラインモニタリング装置
421 センサ

Claims (7)

  1. プラントを構成する構成部品を検査して得られた検査データを監視データとして受取り、受け取った監視データを予め設定した格納場所にそれぞれ格納する検査装置と、
    前記構成部品毎に得られた監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報をそれぞれ暗号化して格納した記憶装置と、
    前記表示ソフトにしたがって前記格納場所に格納された複数の監視データを読み出し、読み出した監視データに含まれる構成部品の良否の判定結果情報をもとに所定の論理演算処理を施して総合監視結果を生成し、生成した総合監視結果を前記表示ソフトにしたがって表示する利用者端末を備えたことを特徴とする監視システム。
  2. 請求項1記載の監視システムにおいて、
    前記格納場所はWWWシステムのWebページであることを特徴とする監視システム。
  3. 請求項1記載の監視システムにおいて、
    総合監視結果を生成する演算部は、部品毎に、その検査結果の合否を表すデータ、注意を喚起するデータ、およびデータの作成中を表すデータをもとに所定の論理演算処理を施して総合監視結果を生成することを特徴とする監視システム。
  4. 請求項1記載の監視システムにおいて、
    前記ソフトにしたがって読み出される監視データは、予め設定された監視対象に係るデータの全てを含んでいることを特徴とする監視システム。
  5. 請求項4記載の監視システムにおいて、
    前記表示ソフトは、監視データが予め設定された監視対象に係るデータの全てを含んでいること認証する旨の表示を表示することを特徴とする監視システム。
  6. 請求項4記載の監視システムにおいて、
    プラントの運転状態をリアルタイムで計測し、計測したデータを予め設定した格納場所にそれぞれ監視データとして格納するモニタリング装置を備えたことを特徴とする監視システム。
  7. プラントを構成する検査対象部品の全ての検査結果である検査データを取得し、取得したデータを監視データとしてネットワークを介してWebサーバに送信して格納するステップと、
    前記監視データの格納場所を表す情報、および監視結果をグラフィック表示するための表示ソフトの画面構成情報をそれぞれ暗号化して格納した記憶装置を備え、前記表示ソフトにしたがって前記格納場所に格納された全ての監視データを読み出すステップと、
    読み出した監視データの少なくとも良否の判定結果をもとに所定の論理演算処理を施して総合監視結果を生成するステップと、
    前記総合監視結果を前記表示ソフトにしたがって表示するステップを備えたことを特徴とするプラントの監視方法。
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