JP5191934B2

JP5191934B2 - 状態監視システムおよび状態監視方法

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Publication number: JP5191934B2
Application number: JP2009067658A
Authority: JP
Inventors: 智広丸野; 忠久大野; 純一齋藤
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010218510A

Description

本発明は、監視対象の複数の機器の状態を監視機器で一括監視する状態監視システムおよび状態監視方法に関するものである。

従来より複数の機器で構成されるシステムにおいて、各機器の状態（エラー等）を一括監視するという要求があった。このための方法のひとつとして各機器のデジタル出力バス同士を物理的に結線させる方法（ワイヤードＯＲ）が用いられてきた。しかし、この方式では、同時に監視する対象となる各機器の出力信号が物理的につながっていなければならない。このため、機器の出力信号を物理的に結線することが不可能な場合の方法として、通信を用いる監視方法が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１に開示された方法では、１台の監視機器が一定の周期で要求パケットを通信路に送出し、通信路に接続された監視対象の各機器が要求パケットに応じて応答パケットを返信することにより、監視機器が監視対象の機器の状態情報を収集するようにしていた。
特許文献２に開示された方法では、監視対象のヒューマン・インターフェースから診断用信号を複数台のプログラマブル・コントローラに送信し、各プログラマブル・コントローラが受信した診断用信号を用いて異常診断を行い、診断結果を全てのヒューマン・インターフェースに返信し、各ヒューマン・インターフェースが全てのプログラマブル・コントローラからの診断結果を入力して最終診断を行うようにしていた。

特許第３０７７６１０号公報特許第３８８４２７５号公報

特許文献１に開示された方法では、監視機器が一定時間毎に通信を行うため、常に通信路上に一定の通信負荷が生じるという問題点があった。また、特許文献１に開示された方法では、監視対象の機器の構成変更時に監視機器側の設定変更が必要になるという問題点があった。つまり、特許文献１に開示された方法では、監視機器が監視対象の機器の情報（ＩＰアドレス等）を知っている必要がある。

特許文献２に記載された発明においても、ヒューマン・インターフェースとプログラマブル・コントローラとの間で診断用信号の送受信を行うので、常に通信路上に一定の通信負荷が生じるという問題点があった。また、特許文献２に開示された方法では、各プログラマブル・コントローラが監視対象のヒューマン・インターフェースに応じた異常診断手段を持つ必要があり、このためにヒューマン・インターフェースの構成変更時にプログラマブル・コントローラ側の設定変更が必要になるという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、通信負荷を低減することができ、監視対象の機器の構成変更に伴う監視機器側の設定変更を不要にすることができる状態監視システムおよび状態監視方法を提供することを目的とする。

本発明の状態監視システムは、監視対象の機器である複数の送信機器と、少なくとも１つの監視機器とを有し、前記送信機器は、自機器の状態を監視する状態変化検出手段と、自機器が変化状態であると前記状態変化検出手段が判断したときに、自機器が定常状態に戻るまで一定時間毎に状態変化通知データを前記監視機器に送信する送信手段とを備え、前記監視機器は、前記状態変化通知データを受信する受信手段と、前記受信した状態変化通知データを格納する記憶手段と、この記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがあった時点からの経過時間を測定する経過時間測定手段と、前記記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがある場合は、この状態変化通知データの送信元の送信機器を変化状態と見なし、前記経過時間が所定の無通信検出時間を過ぎている場合は、前記状態変化通知データの送信元の送信機器が定常状態に戻ったと見なす監視制御手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の状態監視システムの１構成例において、前記送信機器の送信手段は、前記監視機器が複数存在する場合、前記状態変化通知データを全ての監視機器にマルチキャスト送信することを特徴とするものである。

また、本発明の状態監視方法は、監視対象の機器である送信機器が、自機器の状態を監視する状態変化検出手順と、前記送信機器が、自機器が変化状態であるときに、自機器が定常状態に戻るまで一定時間毎に状態変化通知データを監視機器に送信する送信手順と、前記監視機器が、受信した前記状態変化通知データを記憶手段に書き込む格納手順と、前記監視機器が、前記記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがあった時点からの経過時間を測定する経過時間測定手順と、前記監視機器が、前記記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがあるかどうかを確認し、前記状態変化通知データの書き込みがある場合は、この状態変化通知データの送信元の送信機器を変化状態と見なし、前記経過時間が所定の無通信検出時間を過ぎている場合は、前記状態変化通知データの送信元の送信機器が定常状態に戻ったと見なす監視制御手順とを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、監視機器から送信機器へは情報を送信せず、送信機器が変化状態の場合のみ送信機器から監視機器へ状態変化通知データを送信するようにしたので、従来に比べて通信負荷を低減することができる。本発明では、従来のように監視機器から要求パケットを送信し、監視対象の機器から応答パケットを返す場合に比べて、半分以下のパケットで監視が可能である。また、本発明では、監視機器から送信機器へは情報を送信せず、送信機器から監視機器へ状態変化通知データを送信するため、監視機器が送信機器の情報（ＩＰアドレス等）を予め記憶しておく必要はない。したがって、送信機器に構成変更や追加、削除等があったとしても、監視機器側での設定変更をする必要がなくなる。また、本発明では、送信機器が自機器の変化を即座に送信することができるため、監視機器の確認するタイミング以外で変化を検知することができない、従来の方法に比べて送信機器の変化を迅速に検知することできる。

本発明の実施の形態に係る状態監視システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る状態監視システムの送信機器の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る状態監視システムの監視機器の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る状態監視システムの動作の１例を模式的に示す図である。本発明の実施の形態に係る状態監視システムの動作の他の例を模式的に示す図である。本発明の実施の形態に係る状態監視システムの動作の他の例を模式的に示す図である。本発明の実施の形態に係る状態監視システムの動作の他の例を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る状態監視システムの構成を示すブロック図である。
状態監視システムは、監視対象の機器である複数の送信機器１と、監視機器２と、送信機器１と監視機器２とを接続するネットワーク３とから構成される。

各送信機器１は、自機器の状態を監視する状態変化検出部１０と、自機器が変化状態（例えば警報発生等）であると状態変化検出部１０が判断したときに、自機器が定常状態に戻るまで一定時間毎に状態変化通知データを監視機器２に送信する送信部１１とを有する。

監視機器２は、送信機器１からのデータを受信する受信部２０と、データ記憶のための記憶部２１と、記憶部２１に状態変化通知データの書き込みがあった時点からの経過時間を送信機器１毎に測定する経過時間測定手段である無通信監視タイマ２２と、各送信機器１の状態を表示するための表示部２３と、記憶部２１に状態変化通知データの書き込みがある場合は、この状態変化通知データの送信元の送信機器１を変化状態と見なし、経過時間が所定の無通信検出時間を過ぎている場合は、状態変化通知データの送信元の送信機器１が定常状態に戻ったと見なす監視制御部２４とを有する。

記憶部２１は、送信機器１の状態（定常状態または変化状態）を送信機器１毎に示す監視データ２１１と、予め定められた無通信検出時間２１２とを記憶している。

次に、本実施の形態の状態監視システムの動作を説明する。図２は送信機器１の動作を示すフローチャート、図３は監視機器２の動作を示すフローチャートである。
送信機器１の状態変化検出部１０は、自機器の状態を常時監視する（図２ステップＳ１００）。送信機器１の送信部１１は、自機器が変化状態であると状態変化検出部１０が判断したときに、状態変化通知データを監視機器２に送信する（ステップＳ１０１）。送信部１１は、自機器が定常状態に戻ったと状態変化検出部１０が判断するまで（ステップＳ１００においてＮＯ）、状態変化通知データの送信（ステップＳ１０１）を一定時間間隔で繰り返し行う。
こうして、送信機器１の動作が終了するまで（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１００〜Ｓ１０１の処理が実施される。

一方、監視機器２の受信部２０は、ネットワーク３を介して送信機器１からの状態変化通知データを受信すると（図３ステップＳ２００においてＹＥＳ）、この状態変化通知データを送信元の送信機器１に対応する監視データ２１１として記憶部２１に書き込む（ステップＳ２０１）。監視データ２１１に書き込みがあったことにより、監視制御部２４は、送信機器１が変化状態であることを表示部２３に表示させる。無通信監視タイマ２２は、受信部２０が状態変化通知データを受信すると、この状態変化通知データの送信元の送信機器１用に測定している経過時間を０にリセットし、経過時間の測定を０から始める（ステップＳ２０２）。

続いて、監視制御部２４は、無通信監視タイマ２２が測定している経過時間を確認し（ステップＳ２０３）、経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎているかどうかを判定する（ステップＳ２０４）。

監視制御部２４は、無通信監視タイマ２２が測定している経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎていない場合（ステップＳ２０４においてＮＯ）、ステップＳ２００に戻る。また、監視制御部２４は、無通信監視タイマ２２が測定している経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎている場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、この無通信検出時間２１２を過ぎた経過時間に対応する送信機器１用の監視データ２１１を、定常状態を表す値に戻す（ステップＳ２０５）。この場合、監視制御部２４は、送信機器１が定常状態に戻ったことを表示部２３に表示させる。

つまり、監視制御部２４は、監視データ２１１に状態変化通知データの書き込みがある場合は、この状態変化通知データの送信元の送信機器１を変化状態と見なし、さらに無通信監視タイマ２２が測定している経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎている場合、すなわち状態変化通知データの書き込みがあってから無通信検出時間２１２よりも長い間、状態変化通知データの再度の書き込みがない場合は、状態変化通知データの送信元の送信機器１が定常状態に戻ったと見なす。
こうして、監視機器２の動作が終了するまで（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、ステップＳ２００〜Ｓ２０５の処理が実施される。

以上のように、本実施の形態では、監視機器２から送信機器１へは情報を送信せず、送信機器１が変化状態の場合のみ送信機器１から監視機器２へ状態変化通知データを送信するようにしたので、従来に比べて通信負荷を低減することができる。本実施の形態では、従来のように監視機器から要求パケットを送信し、監視対象の機器から応答パケットを返す場合に比べて、半分以下のパケットで監視が可能である。

また、本実施の形態では、監視機器２から送信機器１へは情報を送信せず、送信機器１から監視機器２へ状態変化通知データを送信するため、監視機器２が送信機器１の情報（ＩＰアドレス等）を予め記憶しておく必要はなく、各送信機器１が送信先の監視機器２の情報を認識していればよい。したがって、送信機器１に構成変更や、送信機器１の追加、削除等があったとしても、監視機器２側での設定変更は不要である。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は本実施の形態の状態監視システムの動作の１例を模式的に示す図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）では、受信部２０が状態変化通知データを受信していないときを「０」、受信したときを「１」としている。また、監視データ２１１が送信機器１の定常状態を表しているときを「０」、送信機器１の変化状態を表しているときを「１」としている。

図４（Ａ）は送信機器１−１〜１−３に状態変化がない通常時を示している。次に、送信機器１−１に状態変化が発生すると、送信機器１−１は監視機器２に状態変化通知データを送信する（図４（Ｂ））。これにより、監視機器２の受信部２０が状態変化通知データを受信し、送信機器１−１に対応する監視データ２１１が送信機器１−１の変化状態を表す値に書き換えられる。

図４（Ｃ）は送信機器１−１が定常状態に戻った場合を示している。ここでは、状態変化通知データの送信は停止したが、直前の状態変化通知データの送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎていないため、監視データ２１１は図４（Ｂ）の状態を維持している。最後の状態変化通知データの送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎると、図４（Ａ）の状態に戻る。

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は本実施の形態の状態監視システムの動作の他の例を模式的に示す図である。
図５（Ａ）は送信機器１−１〜１−３に状態変化がない通常時を示している。次に、送信機器１−１に状態変化が発生すると、送信機器１−１は監視機器２に状態変化通知データを送信する（図５（Ｂ））。これにより、監視機器２の受信部２０が状態変化通知データを受信し（図５（Ｂ）の受信部２０の１段目の値「１」）、送信機器１−１に対応する監視データ２１１が送信機器１−１の変化状態を表す値に書き換えられる（図５（Ｂ）の監視データ２１１の１段目の値「１」）。

さらに、送信機器１−２に状態変化が発生すると、送信機器１−２は監視機器２に状態変化通知データを送信する（図５（Ｃ））。これにより、監視機器２の受信部２０が状態変化通知データを受信し（図５（Ｃ）の受信部２０の２段目の値「１」）、送信機器１−２に対応する監視データ２１１が送信機器１−２の変化状態を表す値に書き換えられる（図５（Ｃ）の監視データ２１１の２段目の値「１」）。

図６（Ａ）は送信機器１−１が定常状態に戻った場合を示し、図６（Ｂ）は続いて送信機器１−２が定常状態に戻った場合を示している。図６（Ａ）、図６（Ｂ）では、状態変化通知データの送信は停止したが、直前の状態変化通知データの送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎていないため、監視データ２１１は図５（Ｃ）の状態を維持している。送信機器１−１による最後のデータ送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎると、図６（Ｃ）の状態となり、さらに送信機器１−２による最後のデータ送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎると、図５（Ａ）の状態に戻る。

本実施の形態では、監視機器２が１台の場合を例に挙げて説明しているが、これに限るものではなく、監視機器２が複数台あってもよい。また、送信機器１と監視機器２が別個に存在する必要はなく、１台の機器が送信機器１と監視機器２の両方の機能を持っていてもよい。
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、監視機器２が複数台あって、かつこれらの機器が送信機器１と監視機器２の両方の機能を備えている場合の動作例を模式的に示す図である。ここでは、監視機器２−１〜２−４は、送信機器１と監視機器２の両方の機能を備えている。

図７（Ａ）は監視機器２−１〜２−４に状態変化がない通常時を示している。次に、監視機器２−２に状態変化が発生すると、監視機器２−２は他の監視機器２−１，２−３，２−４に状態変化通知データをマルチキャスト送信する（図７（Ｂ））。これにより、各監視機器２−１，２−３，２−４においては、受信部２０が状態変化通知データを受信し、監視機器２−２に対応する監視データ２１１が監視機器２−２の変化状態を表す値に書き換えられる。

図７（Ｃ）は監視機器２−２が定常状態に戻った場合を示している。ここでは、状態変化通知データの送信は停止したが、直前の状態変化通知データの送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎていないため、監視データ２１１は図７（Ｂ）の状態を維持している。最後の状態変化通知データの送信からの経過時間が無通信検出時間２１２を過ぎると、図７（Ａ）の状態に戻る。
こうして、本実施の形態では、監視機器２が複数台の場合、状態が変化した機器から状態変化通知データを各監視機器２にマルチキャスト送信することで、監視機器２の冗長化が可能となる。

なお、本実施の形態では、通常、無通信検出時間を送信機器１の送信間隔より長くする必要があるが、監視機器２と送信機器１との間で時間の同期がとれている場合は、無通信検出時間を送信機器１の送信間隔と等しくすることができ、監視の即応性をより高めることができる。

また、本実施の形態では、送信機器１と１対１で対応する監視データ２１１の場合を例に挙げて説明しているが、これに限るものではなく、監視データ２１１に対応する送信機器１は複数台あってもよい。この場合、１つの監視データ２１１を用いて複数台の送信機器１を一括で監視することができる。

また、本実施の形態では、監視データ２１１が送信機器１の定常状態を表しているときを「０」、送信機器１の変化状態を表しているときを「１」としているが、これに限るものではなく、送信機器１の変化状態Ａを「１」、送信機器１の変化状態Ｂを「２」と表すように送信機器１の変化状態が複数あってもよい。この場合は、状態変化通知データも、送信機器１の変化状態に応じた複数の値をとり得ることは言うまでもない。

本実施の形態の監視機器２の少なくとも一部は、ＣＰＵ、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータにおいて、本発明の状態監視方法を実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、監視対象の複数の機器を一括監視する必要がある分野に適用することができる。

１…送信機器、２…監視機器、３…ネットワーク、１０…状態変化検出部、１１…送信部、２０…受信部、２１…記憶部、２２…無通信監視タイマ、２３…表示部、２４…監視制御部、２１１…監視データ、２１２…無通信検出時間。

Claims

監視対象の機器である複数の送信機器と、少なくとも１つの監視機器とを有し、
前記送信機器は、
自機器の状態を監視する状態変化検出手段と、
自機器が変化状態であると前記状態変化検出手段が判断したときに、自機器が定常状態に戻るまで一定時間毎に状態変化通知データを前記監視機器に送信する送信手段とを備え、
前記監視機器は、
前記状態変化通知データを受信する受信手段と、
前記受信した状態変化通知データを格納する記憶手段と、
この記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがあった時点からの経過時間を測定する経過時間測定手段と、
前記記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがある場合は、この状態変化通知データの送信元の送信機器を変化状態と見なし、前記経過時間が所定の無通信検出時間を過ぎている場合は、前記状態変化通知データの送信元の送信機器が定常状態に戻ったと見なす監視制御手段とを備えることを特徴とする状態監視システム。
請求項１記載の状態監視システムにおいて、
前記送信機器の送信手段は、前記監視機器が複数存在する場合、前記状態変化通知データを全ての監視機器にマルチキャスト送信することを特徴とする状態監視システム。
監視対象の機器である送信機器が、自機器の状態を監視する状態変化検出手順と、
前記送信機器が、自機器が変化状態であるときに、自機器が定常状態に戻るまで一定時間毎に状態変化通知データを監視機器に送信する送信手順と、
前記監視機器が、受信した前記状態変化通知データを記憶手段に書き込む格納手順と、
前記監視機器が、前記記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがあった時点からの経過時間を測定する経過時間測定手順と、
前記監視機器が、前記記憶手段に前記状態変化通知データの書き込みがあるかどうかを確認し、前記状態変化通知データの書き込みがある場合は、この状態変化通知データの送信元の送信機器を変化状態と見なし、前記経過時間が所定の無通信検出時間を過ぎている場合は、前記状態変化通知データの送信元の送信機器が定常状態に戻ったと見なす監視制御手順とを備えることを特徴とする状態監視方法。
請求項３記載の状態監視方法において、
前記送信手順は、前記監視機器が複数存在する場合、前記状態変化通知データを全ての監視機器にマルチキャスト送信することを特徴とする状態監視方法。