JP4478444B2 - 遠隔サービス配信のための中央側アーキテクチャ - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、遠隔で機器を監視すると共に診断情報、予測情報、及びその他の情報を機器に提供するシステムアーキテクチャに関する。

ガスタービン、ジェットエンジン、産業用モータ、機関車などの重工業用機器の性能は時の経過と共に低下し、最終的には故障を起こす。機器の性能が許容し難いレベルにまで低下し、機器のユーザがこのレベルの低下に気づいた場合、ユーザは機器サービスプロバイダに電話をかけ、ユーザと機器サービスプロバイダとの間のサービス契約に従って必要な保守又は修理を行なうよう依頼するであろう。また、サービスプロバイダは、機器のユーザからの電話がない場合でも、契約に従って機器の保守を定期的に実施するであろう。
米国特許 ５８４４８０８A号明細書 米国特許 ６５６４１０４Ｂ２号明細書 米国特許 ６９３４８６２Ｂ２号明細書 米国特許 ６７９５７９８Ｂ２号明細書 米国特許出願公開第 ２００２／０１２５１８Ａ１号明細書 米国特許出願公開第 ２００２／００１６８２９Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第 ００１４３２２７３Ａ２号明細書 米国特許 ６５８０９１６Ｂ１号明細書 米国特許 ６５６５５１０Ｂ１号明細書 米国特許 ６５４６５５３Ｂ１号明細書 米国特許 ６５０９８４１Ｂ１号明細書

本発明の一面によると、遠隔地側機器に関する運転データを収集する少なくとも１台の遠隔地側機器モニタと通信を行なうための中央側システムが提供される。中央側システムは、前記少なくとも１台の遠隔地側機器モニタから前記運転データを受信するように構成されるデータ転送システムと、前記データ転送システムから前記運転データを受信し、そのデータ記憶装置に前記運転データを格納する運転データアクセスシステムと、前記運転データに基づくデータを受信し、所定のスケジュールに従って宛先へと配信する通知分散システムとを具備する。

本発明の別の面によると、遠隔地側機器に関する運転データを収集する少なくとも１台の遠隔地側機器モニタと通信を行なうための中央側システムが提供される。中央側システムは、前記少なくとも１台の遠隔地側機器モニタから前記運転データを受信するように構成されるデータ転送システムと、前記データ転送システムから前記運転データを受信し、そのデータ記憶装置に前記運転データを格納する運転データアクセスシステムと、前記運転データアクセスシステムと通信を行なって運転データを受信し、前記受信した運転データの分析に基づいて前記少なくとも１台の機器モニタにより監視される機器の動作状態の表示を提供する診断エンジンとを具備する。

本発明の現在好適な実施例について詳細に言及する。同様の要素に言及する場合には、図面全体を通して可能な限り同じ符号を用いるものとする。

本発明者は、機器側で機器運転データを収集し、その運転データを機器側から遠く離れた中央側に転送し、機器に関する診断を実施することが可能なシステムアーキテクチャに対する要望があることを認識してきた。このシステムアーキテクチャを使用する機器サービスプロバイダは、運転データを管理することで幾つかの利点を得ると共に改良した機器を提供することができる。例えば、サービスプロバイダは、機器の健全性又は状態に関する中央側が保存しているデータの集合に基づいて十分に情報を得た状態で、遠隔の機器を修理、交換、又は保守するためのサービスコールをかける時機及びかけることの是非について決定を下すことができるであろう。

更に、遠隔の機器に関係があり、サービスプロバイダ及びユーザにとって重要なその他の情報を中央側で相互に関係づけて適切な宛先へと配信することができる。たとえば、機器に関する保証データが中央側で利用可能である場合、この保証データの支援により、サービスプロバイダは機器の現在の監視状態に基づいて十分情報を得た状態で、いかなるアクションをとるべきかについて決定を下すことになる。排出規制などの規制を受ける機器に関しては、機器の排出物及び規制についてのデータを中央側で保存することもできる。この場合、機器が排出基準を満たしていないことをサービスプロバイダ又はユーザに通知し、適切なアクションをとることができる。

中央側でのデータ保管及び診断と遠隔地側での運転データ収集とを統合することにより提供される情報インフラは、柔軟な対処が可能である。この統合システムは、機器運転データへのアクセス、機器の構成情報へのアクセス、運転データの変換及び配信、機器の故障などのイベントの通知、レポート及びメッセージの生成、及び視覚化、診断、及びその他の用途向けのウェブベース且つユーザベースの各ツールの統合の各機能を提供するであろう。

図１は、本発明の好適な実施例に係る中央側システム１０の概略図である。中央側システム１０は遠隔地側機器モニタ１１と通信を行なう。中央側システム１０は破線内に示されている。遠隔地側機器モニタ１１は本実施例では中央側システム１０の一部ではなく、中央側システム１０から遠く離れている。遠隔地側機器モニタ１１は、ガスタービン、ジェットエンジンなどの１台以上の機器（不図示）を機器側で監視し、機器に関する運転データを収集する。遠隔地側機器モニタ１１は、監視対象の機器と直接に又は機器のコントローラ（不図示）とインタフェースする。遠隔地側機器モニタ１１は運転データを自動的に回収・保存しても良い。運転データとは、機器の速度及び温度並びに場合によっては排出データなどの機器の運転に関するデータである。機器モニタは従来技術において一般的に知られている。

中央側システム１０はデータ転送システム１８を含む。データ転送システム１８は、遠隔地側機器モニタ１１から運転データを受信するように構成される。一般的に、データ転送システム１８は複数の遠隔地側機器モニタ、少なくとも１台の遠隔地側機器モニタに接続されることになる。また、データ転送システム１８は、遠隔地側機器モニタ１１から受信した運転データを運転データアクセスシステム１２へと転送する。

中央側システム１０は、図１に示すような他の複数のサブシステムも含む。これらのサブシステムは、運転データアクセスシステム１２に運転データを要求して受信し、データをカスタマイズして少なくとも１つのカスタムデータセットへと変換する運転データ配信システム２０と、運転データアクセスシステム１２に運転データを要求して受信し、運転データを少なくとも１つの所定の情報レポートへと変換する運転データ報告システム２２と、運転データアクセスシステム１２に運転データを要求して受信し、所定の変換定義に従って運転データを変換データへと変換する運転データ変換システム２４とを含む。

中央側システム１０は、運転データに基づくデータを受信し、それを所定のスケジュールに従って宛先へと配信する通知配信システム２６を更に含む。通知配信システム２６は、データ転送システム１８、運転データ配信システム２０、運転データ報告システム２２、及び運転データ変換システム２４のうちのいずれかからデータを受信しても良い。通知配信システム２６は、様々な宛先と通信するための複数の通信モード３０を含む。通信モードは、プリンタ３０ａ、メッセージ待ち行列３０ｂ、電子メール３０ｃ、ファクシミリ３０ｄ、ページングシステム３０ｅ、データ格納ファイル３０ｆ、及びその他の通信モード３０ｇを含んでも良い。通信モードは、プリンタなどの中央側システム１０の外部の各通信装置（不図示）に接続される。

中央側システム１０は、システムとユーザの対話を可能にするワークセンタ１４も含む。ワークセンタ１４は、ユーザに対してデータをグラフィカルに及び／又は数値的に表示するビューワ１５を含んでも良い。ビューワ１５は、例えば、監視・診断ビューワ（Ｍ＆Ｄビューワ）であっても良い。あるいは、ビューワ１５はワークセンタ１４から独立していても良い。

中央側システム１０の各サブシステムを以下で詳細に説明する。

図２は、データ転送システム１８を示すと共に、他のサブシステム及び遠隔地側機器モニタ１１との通信を示す。説明の便宜上、図２には全てのサブシステムは示されていない。データ転送システム１８は、遠隔地側機器モニタ１１から中央側システム１０への運転データ転送のスケジューリング、遠隔地側機器モニタ１１と中央側システム１０との間での通信の開始、及びデータ転送及びファイル転送の管理を担当する。

データ転送システム１８は、データ転送部４０及びデータ転送マネージャ４２を含む。データ転送部４０は、遠隔地側機器モニタ１１との接続を開始するように構成される。また、データ転送部４０は、運転データアクセスシステム１２とインタフェース・通信して運転データベースへのデータ挿入を要求すると共に、通知配信システム２６にインタフェースして新規のデータメッセージ、すなわち、新規の運転データを遠隔地側機器モニタ１１から受信したというメッセージを提供する。

データ転送マネージャ４２は、データ転送スケジュールに従った遠隔地側機器モニタ１１からの運転データの転送を行なう。データ転送マネージャ４２は、転送スケジュールを管理するために独自のデータベースシステムを含んでも良い。転送スケジュールは、例えば、運転データ要素のリスト、サンプルの転送速度、データ転送の間隔、次のデータ転送時間、及びその他の関連データを含んでも良い。データ転送マネージャ４２は転送のスケジューリングを担当する。

図３は、運転データ配信システム２０及び他のサブシステムとの通信を示す。説明の便宜上、図３には全てのサブシステムは示されていない。運転データ配信システム２０は、カスタムデータセットの管理を担当する。これらのデータセットは、例えば、ローカルなデータベースサーバ上に配置することが可能なデータマートに格納されても、あるいは、複数のデータベースサーバに配信されても良い。

運転データ配信システム２０は、運転データアクセスシステム１２に運転データを要求して受信し、データをカスタマイズして少なくとも１つのカスタムデータセットへと変換する。運転データ配信マネージャ２０は、カスタムデータセット配信のスケジューリングを担当する。このシステムは、運転データアクセスシステム１２とインタフェースし、運転データを要求すると共にデータを適切なデータマートへと挿入する。運転データ配信システム２０は、運転データ配信スケジュールに従って少なくとも１つのカスタムデータセットを通知配信システム２６へと転送する。通知配信システム２６は、運転データ配信スケジュールに従ってその少なくとも１つのカスタムデータセットを適切な宛先へと転送する。

運転データ配信システム２０は、カスタムデータセットの抽出及び配信を管理するのに独自のデータベースシステムを使用しても良い。例えば、カスタムデータセットは、ガスタービン機器の振動を監視するためのセンサを含む機器モニタ１１を備える機器側に対するものとすることもできる。このデータセットは、通知配信システム２６を介してワークステーション又はエンジニアの適切な宛先へと配信することができる。

図４は、運転データ報告システム２２及び他のサブシステムとの通信を示す。説明の便宜上、図４には全てのサブシステムが示されていない。運転データ報告システム２２は、規定のスケジュールに従って運転データを所定の情報レポートへと変換する。これらのレポートはグラフィカルな情報のみならずテキスト情報も含むことができる。運転データ報告システム２２は、データベースシステムにおけるレポート定義及びレポートスケジュールを管理する。運転データ報告マネージャ２２は、どのレポートをいつ処理すべきかを判定する。運転データ報告マネージャ２２は、運転データアクセスシステム１２にインタフェースしてデータを要求し、レポートメッセージを伴って通知配信システム２６に通知する。

運転データ報告システム２２は、運転データアクセスシステム１２に運転データを要求して受信し、運転データを少なくとも１つの所定の情報レポートへと変換する。運転データ報告システム２２は、情報レポート配信スケジュールに従って少なくとも１つの所定の情報レポートを通知配信システム２６へと転送する。通知配信システム２６は、所定の情報レポート配信スケジュールに従って少なくとも１つの所定の情報レポートを適切な宛先へと転送する。

図５は、運転データ変換システム２４及び他のサブシステムとの通信を示す。説明の便宜上、図５には全てのサブシステムは示されていない。運転データ変換システム２４は、運転データをより有用な形式へと変換する。データ変換とは、ある種のアルゴリズムをデータに適用することを示す。例えば、ハイパスフィルタリング、ローパスフィルタリング、及び重み付け平均化などをデータに適用しても良い。運転データ変換システム２４は、データについての計算を実行し、結果のセットを生成することもできる。このシステムは、変換のスケジューリングのためのマネージャと、変換定義及び変換スケジュールを格納するためのローカルなデータベースとを有する。運転データ変換システム２４は、運転データアクセスシステム１２と通信し、データの検索・格納を行なう。変換の終了の際には、配信のために通知配信システム２６にメッセージが送信されても良い。

運転データ変換システム２４は、運転データアクセスシステム１２に運転データを要求して受信し、所定の変換定義に従って運転データを変換データへと変換する。運転データ変換システム２４は、変換データ配信スケジュールに従って変換データを通知配信システム２６へと転送する。通知配信システム２６は、変換データ配信スケジュールに従って変換データを適切な宛先へと転送する。

図６は、通知配信システム２６及び他のサブシステムとの通信を示す。通知配信システム２６は、情報を配信するためにあらゆるサービスに対して利用可能な汎用サービスを提供する。通知配信システム２６は、プリンタ３０ａ用のモード、メッセージ待ち行列３０ｂ用のモード、電子メール３０ｃ用のモード、ＦＡＸ３０ｄ用のモード、ページングシステム３０ｅ用のモード、ファイル３０ｆ用のモード、及びその他３０ｇ用のモードを含む複数の通信モード３０に対応する。通知配信システム２６は、スケジューリング管理及び情報配信のためのマネージャと、配信規則を格納するためのデータ記憶装置とを有する。通知配信システム２６のマネージャは、規則の作成、修正、及び削除のためのユーザインタフェースを提供しても良い。通信は非同期通信にすることも、同期通信にすることもできる。

図７は、診断エンジン１６及び他のサブシステムとの通信を示す。説明の便宜上、図７には全てのサブシステムは示されていない。診断エンジン１６は、運転データアクセスシステム１２と通信を行なって運転データを受信し、受信した運転データの分析に基づいて少なくとも１台の機器モニタにより監視される機器の運転状態の表示を提供する。運転状態の表示は、例えば、機器の故障又は機器の性能の低下であっても良い。

診断エンジン１６は、運転データを処理するアプリケーション、異常を判定又は識別するアプリケーション、及び予測及び結果を生成するアプリケーションを含む。診断エンジン１６は、通常、運転データに適用される際に監視対象の機器の健全性を予測するルールベース又はモデルベースのアルゴリズムを含む。モデル又はアルゴリズム及び知識ベースを初期化するための初期化ファイルは、診断エンジン１６のデータベースに含まれても良い。初期化情報は診断機器内の運転データと共に使用されても良い。システムユーザが適切な運転データが分析で使用されることを要求して診断エンジンを起動しても良いし、あるいは、これが自動的に実施されても良い。診断エンジン１６は、運転データアクセスシステム１２とインタフェースしてデータ検索挿入を実行し、警報及びその他のレポート形式のメッセージを伴って通知分散システム２６と通信する。

図１に戻って、運転データアクセスシステム１２、ワークセンタ１４、及びビューワ１５を詳細に説明する。運転データアクセスシステム１２は、ワークセンタ１４を介して運転データアクセスシステム１２の中央側データ記憶装置１３への安全で透過的なアクセスを提供しても良い。また、運転データアクセスシステム１２は、各クライアントアプリケーションに対する共通のインタフェースを提供すると共に、ワークセンタ１４を介して複数のデータ収集戦略及び複数のデータ削減戦略に対応しても良い。

ワークセンタ１４は、ウェブブラウザと、中央側１０の機能及び活動を支援する一群の協調アプリケーションのホストとして機能する統合ソフトウェアとを含んでも良い。ワークセンタ１４は、複数のユーザアプリケーションのうちのいずれか１つを介する運転データアクセスシステムとユーザの会話を可能にする。ワークセンタ１４は、アプリケーション間の情報の共有を促進する。すなわち、生産性及びサービス配信の効率を向上させる。アプリケーションには、例えば、機器健全性監視、電子ノート、機器診断、機器問題エスカレーション、機器予測、及びレコード及びジャーナルの管理が含まれる。また、ワークセンタ１４は、各管理アプリケーションのホストとして機能しても良く、管理アプリケーションは、機器及び人員の監視のスケジューリング、作業負荷バランシング、及びサービス契約遵守を含んでも良い。管理アプリケーションは、時間管理及びセッション管理を支援できるものであっても良い。

ビューワ１５は、データをグラフィカル且つ数値的に表示し、プロット及びデータセットの定義を可能にすると共に、運転データアクセスシステム１２とインタフェースしてデータを検索する。ユーザは、要求された結果セットのデータ量を削減するためのフィルタを指定することができる。プロットは、各レポートに含めるべく種々の形式へとエクスポートすることができる。

図８は、ワークセンタ１４において想定されるユーザのシナリオを示す。ユーザはワークセンタ１４にログオンすることにより開始する。その後、ユーザは所望のアプリケーションを選択しても良い。このシナリオでは、ユーザはまず健全性評価アプリケーションを実行し、遠隔で監視される機器の健全性を評価することを選択する。ユーザは健全性評価アプリケーションをクリックしてアプリケーションを開始し、割り当てられた機器識別子を入力する。ユーザは、機器のうちの識別された１台の健全性に関する情報をディスプレイ上で見るであろう。ユーザはこの健全性評価を確認する。

ユーザは、別のアプリケーションを実行することを選択しても良い。この場合、別のユニットを選択し、診断結果アプリケーションをクリックしてアプリケーションを開始する。ユーザは、先に識別された１台の機器に対する診断結果をディスプレイ上で評価し、例えば、電子ノートアプリケーションにコメント及び所見を保存することができる。ユーザは、次に、所見の推移を見るために呼出し追跡アプリケーションを起動することを選択しても良い。ユーザは、必要に応じて、ワークセンタ１４から複数のアプリケーションの使用を継続することができる。

本発明を特定の実施例に関して詳細に説明したが、本発明の趣旨から逸脱することなく、変形及び変更を行なっても良いことは当業者には明らかであろう。特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。

本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 データ転送システムを詳細に示す本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 運転データ配信システムを詳細に示す本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 運転データ報告システムを詳細に示す本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 運転データ変換システムを詳細に示す本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 通知配信システムを詳細に示す本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 診断エンジンを詳細に示す本発明の好適な実施例に係る中央側システムの概略図。 ワークセンタにおいて想定されるシナリオを示す図。

符号の説明

１０…中央側システム、１１…遠隔地側機器モニタ、１２…運転データアクセスシステム、１３…中央側データ記憶装置、１６…診断エンジン、１８…データ転送システム、２６…通知分散システム

Claims (8)

1. 遠隔地側機器に関する運転データを収集する少なくとも１台の遠隔地側機器モニタ（１１）と通信を行なうための中央側システム（１０）において、
   前記少なくとも１台の遠隔地側機器モニタ（１１）から前記運転データを受信するように構成されるデータ転送システム（１８）と、
   前記データ転送システム（１８）から前記運転データを受信し、そのデータ記憶装置（１３）に前記運転データを格納する運転データアクセスシステム（１２）と、
   前記運転データに基づくデータを受信し、宛先へと配信する通知分散システム（２６）と、
   前記運転データアクセスシステム（１２）と通信を行なって運転データを受信し、運転データを処理するアプリケーション、異常を判定又は識別するアプリケーション、及び予測及び結果を生成するアプリケーションを使用することにより、前記受信した運転データの分析に基づいて前記少なくとも１台の機器モニタ（１１）により監視される機器の異常の予測及び結果に関する動作状態の表示を提供する診断エンジン（１６）と、
   を具備し、
   診断を繰り返し実行して、前記監視される機器の所見の推移を継続して見るための呼出し追跡アプリケーションがユーザにより選択的に起動可能に構成され、前記呼出し追跡アプリケーションの使用が継続される、中央側システム（１０）。
2. 前記データ転送システム（１８）は、前記少なくとも１台の遠隔地側機器モニタ（１１）のうちの１台との接続を開始するように構成されるデータ転送部（４０）を更に具備する請求項１記載の中央側システム（１０）。
3. 前記運転データアクセスシステム（１２）に運転データを要求して受信し、前記データをカスタマイズして少なくとも１つのカスタムデータセットへと変換する運転データ分散システム（２０）を更に具備する請求項１記載の中央側システム（１０）。
4. 前記運転データアクセスシステム（１２）に運転データを要求して受信し、所定の変換定義に従って前記運転データを変換データへと変換する運転データ変換システム（２４）を更に具備する請求項１記載の中央側システム（１０）。
5. 前記通知分散システム（２６）は、前記運転データに基づくデータを所定のスケジュールに従って宛先へと配信し、ユーザが前記所定のスケジュールを変更できるようにするユーザインタフェースを具備する請求項１記載の中央側システム（１０）。
6. 前記診断エンジン（１６）は、格納されたアルゴリズムに基づいて前記機器の動作状態の表示を提供する請求項１記載の中央側システム（１０）。
7. 前記診断エンジン（１６）は、格納された初期化ファイルからの情報に基づいて前記機器の動作状態の表示を提供し、前記初期化ファイルは前記機器の初期状態に関する情報を提供する請求項１記載の中央側システム（１０）。
8. 前記運転データアクセスシステム（１２）の前記中央側データ記憶装置（１３）は、運転データに加えて前記少なくとも１台の遠隔地側モニタ（１１）により監視される機器に関する他のデータを格納する請求項１記載の中央側システム（１０）。
   

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