JP5322568B2 - 機器監視診断システム及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークで接続された複数の変電所とこれを集中して監視する上位の監視装置とから構成される機器監視診断システム及びそのシステムを実現するためのコンピュータプログラムに関するものである。

図６は、従来の変電機器監視診断システムの一例を示すものであって、特許文献１に記載されたものである。この従来技術の診断システムは、変電設備における各種電気機器の状態を検出する検出装置７０と、検出装置７０からの出力信号に基づいて変電所設備の診断、監視を行なう変電所監視装置７１と、変電所監視装置７１に双方向伝送路７３を介して接続され、変電所監視装置７１からの情報に基づいて当該変電所監視装置７１を監視、制御する上位系監視装置７２とを備える。

検出装置７０は、各種変電機器に取り付けられ、それらの状態を表すアナログ信号を出力するセンサー７４と、センサー７４からの信号をアナログ信号に変換する信号変換器７５とから構成される。

変電所監視装置７１は、検出装置７０からの信号を一定の計測周期で取り込み、ディジタルデータに変換するデータ収集手段７６と、取り込んだデータについて当該変電設備が異常状態にあるかの演算・判定を行なうデータ処理手段７７と、を備えている。さらに、この変電所監視装置７１は、ディジタル変換された、一定の計測周期で取り込まれた検出装置７０からの信号をトレンドデータとして、当該トレンドデータとデータ処理手段７７からの判定結果を蓄積する設備診断データ記憶装置７８と、情報及び上位系監視装置７２からのガイダンスデータを変電所内において表示するマンマシンインターフェイス７９と、双方向伝送路７３と接続するための伝送インターフェイス８０とを備える。

上位系監視装置７２は、双方向伝送路７３と接続するための伝送インターフェイス８１と、複数の変電所から伝送される情報に基づいて適切なガイダンスデータを抽出する表示情報検索手段８２と、前記各種電気機器毎の異常検出時の状態把握や原因特定、及び復旧支援情報等のガイダンスデータを予め入力したガイダンスデータ記憶装置８３と、全変電所からのトレンドデータを蓄積する記憶装置８４と、それらの情報を一括して表示するマンマシンインターフェイス８５とを備える。

次に、このような構成を有する従来の変電機器監視診断システムの動作について説明する。監視対象となる変電機器に故障・劣化等による異常が発生した場合、その現象は機器表面温度の上昇、ガス圧・空気圧・油圧の低下、制御電流の電流値や通電時間の変化として現れ、機器に取り付けられたセンサー７４によって検出される。センサー７４からの微弱信号は、センサー７４の近傍に設置された信号変換器７５により４〜２０ｍＡのアナログ信号に増幅、変換され、データ収集手段７６によって一定周期で取り込まれ、さらに、ディジタルデータに変換される。

データ処理手段７７では、取り込まれたセンサー信号（ディジタル変換されたアナログ信号）と予め設定された機器毎の異常判定レベルとを比較することにより異常を検出し、前記センサー信号とこの異常検出の判定結果とを、設備診断データ記憶装置７８、マンマシンインターフェイス７９、及び伝送インターフェイス８０にそれぞれ出力する。

設備診断データ記憶装置７８では、前記判定結果と前記センサー信号とを受けて、センサー信号の時系列変化をトレンドデータとして、また前記異常検出の判定結果を異常履歴データとして蓄積する。変電所内のマンマシンインターフェイス７９では、保守員の要求に応じて、データ処理手段７７からの最新の情報、設備診断データ記憶装置７８からのトレンドデータと異常履歴データ、または伝送インターフェイス８０を経由して伝送される上位系からのガイダンスデータを表示する。ここで、ガイダンスデータとは、各機器の異常状態の把握やその原因特定、及び復旧支援のための情報など、保守員に有用な種々のデータである。

各変電所の変電所監視装置７１からのセンサー信号によるトレンドデータと判定結果である異常履歴データは、双方向伝送路７３から上位系監視装置７２内の伝送インターフェイス８１を経由して表示情報検索手段８２に入力される。表示情報検索手段８２では、当該変電所監視装置７１からのこのような情報に基づいて、各機器の異常状態の把握やその原因特定、及び復旧支援のためのガイダンスデータをガイダンスデータ記憶装置８３から抽出し、上位系のマンマシンインターフェイス８５と伝送インターフェイス８１に出力する。

さらに各変電所からのセンサー信号によるトレンドデータは、設備診断データのバックアップとして全変電所トレンドデータ記憶装置８４に蓄積される。伝送インターフェイス８１に出力されたガイダンスデータは双方向伝送路７３を経由して変電所に伝送される。マンマシンインターフェイス８５では、操作員の要求に応じて、表示情報検索手段８２からのガイダンスデータをはじめ、トレンドデータ記憶装置８４から各変電所における機器の状態や履歴を一括して表示することができる。
特開平１０−２５７６７３号公報

従来の変電機器監視診断システムは以上のように構成されているため、設備の診断処理、すなわち、センサー信号に基づく異常の判定を変電所で行なうことから、上位系監視装置に記憶できる情報は判定結果（異常履歴データ）と設備診断データ（記憶装置８４にバックアップとして記憶されたトレンドデータ）のみである。

ところが、変電所によって設置されている送変電設備の仕様が異なる場合があり、設備診断の判定条件も送変電設備の特性によって異なることがある。そのため、上位系監視装置では、変電所毎に異常と判定した際の判定条件を確認することができず、別途それぞれの変電所からの判定条件を取得する必要があった。また、送変電設備の情報は、他の業務システムでも利用する機会が生じるが、従来の機器監視診断システムでは専用のデータ構造でトレンドデータや異常履歴データを蓄積していたため、他の業務システムとの間でデータの共用ができず、情報の重複、情報管理の煩雑化、情報通信量の増加という課題があった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、変電所における送変電設備からの検出データと当該送変電設備が異常であるかの判定結果に加え、判定条件と検出データの検出の際の送変電設備の仕様を示す検出条件を監視し、管理することが可能な機器監視診断システムを提供することにある。また、本発明は、上記検出データ、判定結果、判定条件、検出条件をデータ管理装置において一括管理する点も目的とし、さらに、判定結果、判定条件や検出条件を所定の検索用キーとして管理することでデータ検索を高速に行うことが可能な機器監視診断システムを提供することも目的とする。

本発明は、各送変電設備毎に設けられ、当該送変電設備の状態を監視し異常を判断する送変電監視装置と、通信ネットワークを介して複数の前記送変電監視装置に接続され、当該送変電監視装置からの情報を管理するデータ管理装置と、前記通信ネットワークを介して複数の前記送変電監視装置及び前記データ管理装置に接続され、前記送変電監視装置及びデータ管理装置からの情報に基づいて前記送変電設備の監視情報を生成し通知する上位系監視装置と、を備えた機器監視診断システムであって、前記送変電監視装置は、前記通信ネットワークを介して前記データ管理装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う送変電伝送手段と、前記送変電設備に設けられた計測装置からの出力信号を一定周期で収集し、ディジタル変換するデータ収集手段と、前記データ収集手段により変換されたディジタルデータを演算処理し、検出データとして前記送変電伝送手段を介して前記データ管理装置に送信し、かつ、前記検出データが前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかを判定するデータ処理判定手段と、前記データ処理判定手段により前記検出データが所定の条件を満たすと判定された場合に、この判定条件、判定結果、及び当該検出データを検出する際の前記送変電設備の仕様を示す検出条件を含むイベントデータを生成し、当該イベントデータを前記送変電伝送手段を介して前記データ管理装置及び上位系監視装置に送信するイベントデータ生成手段と、を備え、前記データ管理装置は、前記通信ネットワークを介して前記送変電監視装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う管理伝送手段と、種々のデータを記憶するデータ記憶部と、前記管理伝送手段を介して受信した前記検出データ及びイベントデータを前記データ記憶部に保存する保存手段と、を備え、前記上位系監視装置は、前記通信ネットワークを介して前記送変電監視装置及び前記データ管理装置とデータの授受を行う上位系伝送手段と、前記上位系伝送手段を介して受信したイベントデータに対応する検出データを前記データ管理装置の前記データ記憶部に対して要求し、取得した検出データと当該イベントデータを含めた監視情報を生成する監視情報生成手段と、前記監視情報生成手段により生成された前記監視情報を出力する監視情報出力手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、前記上位系監視装置が、前記イベントデータを記憶するイベントデータ記憶部と、前記上位系伝送手段を介して受信したイベントデータに基づいて所定の検索用キーを生成し、前記イベントデータ記憶部に保存するイベントデータ保存手段と、を備え、前記データ管理装置が、前記検索用キーに基づいて前記データ記憶部から検出データを検索するデータ検索手段を備え、前記監視情報生成手段は、前記イベントデータ記憶部に保存された前記検索用キーを前記伝送手段を介して前記データ管理装置の前記データ検索手段に送信することで、当該検索用キーに対応する検出データを要求し、前記データ検索手段は、この検索用キーに基づいて前記データ記憶部から所望の検出データを検索し、検索された検出データを前記管理伝送手段を介して前記上位系監視装置の前記監視情報生成手段に送信することを特徴とする点も一態様として包含する。

さらに、本発明は、前記上位系監視装置が、前記データ管理装置から取得した検出データに対して、前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかの判定を行う設備診断手段を備える態様も有し、また、各データ管理装置が、前記監視情報生成手段から要求された検出データが保存されている前記データ管理装置及びデータ記憶部を特定するデータ位置特定手段を有する点も構成上の特徴とする。なお、本発明は、送変電監視装置の処理手段を計測器が有する態様も包含するものである。

以上のような本発明によれば、送変電設備の仕様が異なる場合であっても、変電所における送変電設備の状態情報である検出データと異常であるかの判定結果に加え、判定条件と送変電設備における検出条件を監視し、管理することができると共に、このような検出条件を含む当該送変電設備に関する情報を一元管理可能な変電機器監視診断システムを提供することができる。さらに、上記判定結果、判定条件、検出条件などをデータを検索する上での所定の検索キーとして管理することから、当該検索キーに基づいてデータ検索を高速に行うことが可能となり、検索処理の効率が向上する。

（１）第１実施形態
本実施形態は、請求項１，２，３，４に該当するものである。
（１−１）構成
本発明の第１実施形態を、図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態の機器監視診断システムの構成を示すブロック図である。

本実施形態の機器監視診断システムは、送変電設備の状態に基づいて送変電設備の監視、検出を行なう広域に設置される送変電監視装置１と、当該送変電監視装置１からの情報を蓄積するデータ管理装置２と、送変電監視装置１からの情報に基づいて送変電設備を監視、診断・解析する上位系監視装置３とを備える。これら送変電監視装置１、データ管理装置２及び上位系監視装置３は、通信ネットワーク４を介して接続されている。

前記送変電監視装置１は、各種送変電設備に取り付けられたセンサーやリレーなどの計測装置５からの信号（従来技術で説明した微弱なセンサー信号に相当する）を一定の計測周期で取り込み、これを増幅してディジタルデータに変換することにより瞬時データを得るデータ収集手段１１を備えている。また、このデータ収集手段１１で取得した瞬時データを後述する処理条件記憶装置６１で定義された関連情報に関連付けて時系列データである検出データ（「トレンドデータ」とも言う。）として保持し、さらに当該検出データと予め設定しておいた基準値とを比較演算して、計測対象となる各種送変電設備の異常の有無を判定するデータ処理判定手段１２を備えている。

処理条件記憶装置６１では、図２に示すように設備の診断・解析を行なうために必要な検出データの種類や関連付け、導出方式が定義されており、また異常検出や動作検出のレベルや条件が定義されている。

また、送変電監視装置１は、このような各手段を通信ネットワーク４と接続するための伝送制御手段４１（「送変電伝送手段」に対応する。）と、データ処理判定手段１２による異常の判定結果、判定条件、この送変電設備の仕様である検出条件などからイベントデータ（異常の発生等の何らかのイベントが発生したことを示すデータ）を生成するイベント生成手段１３（「イベントデータ生成手段」に対応する。）と、を備えている。さらに、検出データとイベントデータ、及び各種送変電設備に関するその他のデータを含む送変電情報を出力用データとして生成する監視情報生成手段１４と、この監視情報生成手段１４で生成した出力用データである送変電情報を表示する監視情報表示手段１５と、を備えている。

データ管理装置２は、通信ネットワーク４と接続するための伝送制御手段４１（「管理伝送制御手段」に対応する。）と、全送変電設備の検出データ及び送変電設備の諸元情報（例えば、定格値、設置日時、名称、重量など送変電設備を特定付ける情報）を蓄積する計測データ記憶装置２２（「データ記憶部」に対応する。）と、通信ネットワーク４を介して収集したデータを計測データ記憶装置２２に保存する計測データ保存手段２１（「保存手段」に対応する。）と、保存したデータを取り出す計測データ検索手段２３（「データ検索手段」に対応する。）と、から構成される。

上位系監視装置３は、通信ネットワーク４と接続するための伝送制御手段４１と、送変電監視装置１から送信される判定結果であるイベントデータを蓄積するイベント記憶装置３２（「イベントデータ記憶部」に対応する。）と、通信ネットワーク４を介して受信したイベントデータをイベント記憶装置３２に保存するイベント保存手段３１（「イベントデータ保存手段」に対応する。）と、送変電設備の状態や解析結果を表示する監視情報表示手段３４と、表示する監視情報を生成する監視情報生成手段３３と、から構成される。

（１−２．作用）
次に、第１実施形態の機器監視診断システムの動作について説明する。
送変電監視装置１のデータ収集手段１１は、送変電設備に取り付けられたセンサーやリレーなどの計測装置５からのセンサー信号を一定の計測周期で取り込み、ディジタル値に変換して瞬時データを保持する。

データ処理判定手段１２は、処理条件記憶装置６１で定義された関連情報をもとにデータの関連付けを行ない、時系列データである検出データ（トレンドデータとも言う。）として演算・保持する。例えば、遮断器の開閉信号センサーが開極動作を示している時は、開極時間と遮断器を流れる電流値を関連付けて、検出データとして遮断電流を算出する。また、保護リレー装置の場合には、リレー信号を周期的に取り込み、リレー動作の検出時に対象となるリレー整定要素を判定条件として関連付けて、これを検出データとして保持する。

データ処理判定手段１２では、関連付け処理したデータ処理結果に対して、前記処理条件記憶装置６１に定義されていた異常を示す条件を満たすか否かの判定を行ない、条件に満たない場合は（異常がないと判定された場合）、検出データを伝送制御手段４１にてＣＯＭＴＲＡＤＥやＸＭＬなどのフォーマットに変換してデータ管理装置２へ送信する。

一方、異常を示す条件を満たした場合は（異常があると判定された場合）、イベント生成手段１３にて、この判定結果、判定条件、検出データの送変電設備における検出条件などをイベントデータに変換し、当該イベントデータを伝送制御手段４１にてＸＭＬなどのフォーマットに変換して上位系監視装置３及びデータ管理装置２へ送信する。すなわち、検出データがある条件を満たした結果、異常の発生や送変電設備の所定の動作などが検出されるので、これらの検出結果をイベントデータとして上位系監視装置３及びデータ管理装置２へ送信する。なお、イベント生成手段１３では、上記条件を満たしている場合であっても、その際の検出データは伝送制御手段４１を介してＣＯＭＴＲＡＤＥやＸＭＬなどのフォーマットに変換してデータ管理装置２へ送信する。

監視情報生成手段１４は、送電設備の検出データを後述する当該検出データが蓄積されたデータ管理装置２から取得し、当該送変電設備の現在状態やトレンド履歴を生成し、監視情報表示手段１５を介して運転員に監視情報を提供する。

データ管理装置２では、送変電監視装置１から送信されてきた検出データを伝送制御手段４１で受信し、ＣＯＭＴＲＡＤＥやＸＬＭなどのフォーマットから検出データを抽出し、計測データ保存手段２１が、この検出データを各データ項目に分解し、データの関連付けを行ない、計測データ記憶装置２２に保存する。

また、イベントデータは、計測データ保存手段２１にて検索キーに正規化され、計測データ記憶装置２２に保存される。具体的には、イベントデータとして、データ処理判定手段１２による異常の判定結果、判定条件や送変電設備における検出条件が記録されており、計測データ保存手段２１は、このような条件等を示すキーワードを検索キーを取り出し、計測データ記憶装置２２に保存している。例えば、「油圧装置の温度が２０℃に上昇したので異常となる」というイベントデータから、「油圧装置」「温度」「２０℃以上」などのキーワードを抽出して、これを検索キーとして、計測データ記憶装置２２に保存する。

データ管理装置２の伝送制御手段４１にて、送変電監視装置１や上位系監視装置３から検出データの問い合わせ要求を受信した場合、すなわち、監視情報生成手段１４や監視情報生成手段３３からの検出データの要求があった場合は、問い合わせ内容を計測データ検索手段２３に渡し、計測データ検索手段２３にて、計測データ記憶装置２２より該当データの抽出を行なう。計測データ検索手段２３で抽出した検出データを伝送制御手段４１を介してＣＯＭＴＲＡＤＥやＸＭＬなどのフォーマットに変換して要求元に返信する。

上位系監視装置３では、送変電監視装置１から送信されてきたイベントデータを伝送制御手段４１で受信し、ＸＭＬなどのフォーマットからイベントデータを抽出し、そのイベントデータをイベント保存手段３１により検索キーに正規化して、イベント記憶装置３２に保存する。検索キーへの正規化は、上述したように、データ管理装置２の計測データ保存手段２１が行う態様と同じである。

監視情報生成手段３３は、表示要求のあった系統事象に関するイベントデータを検索キーを用いることによりイベント記憶装置３２から取得し、さらに、該当イベントデータに関する検出データをデータ管理装置２から取得して設備の状態やイベント条件を生成し、監視情報表示手段３４を介して運転員に監視情報を提供する。ここでは、データ管理装置２に検出データを要求する際の問い合わせ条件として、イベントデータが正規化された検索キーをそのまま適用し、データ管理装置２の計測データ検索手段２３により検出データ及びイベントデータ（検索キー）が蓄積される計測データ記憶装置２２から、適用した検索キーに対応する検出データが抽出され、伝送制御手段４１を介して上位系監視装置３に送られる。

（１−３）効果
以上のような第１の実施形態によれば、送変電設備の仕様が異なる場合であっても、変電所における送変電設備の状態情報である検出データと異常であるかの判定結果に加え、判定条件と送変電設備における検出条件を監視し、管理することができると共に、このような検出条件を含む当該送変電設備に関する情報を一元管理可能な変電機器監視診断システムを提供することができる。さらに、上記判定結果、判定条件、検出条件などをデータを検索する上での所定の検索キーとして管理することから、当該検索キーに基づいてデータ検索を高速に行うことが可能となり、検索処理の効率が向上する。

（２）第２の実施形態
（２−１）構成
本実施形態に係る構成は、上記第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。

（２−２）作用
次に、上位系監視装置３における監視情報の生成動作について特徴を有する第２実施形態の動作を説明する。

第１の実施形態と同様に、上位系監視装置３では、送変電監視装置１から送信されてきたイベントデータを伝送制御手段４１で受信し、ＸＭＬなどのフォーマットからイベントデータを抽出し、イベント保存手段３１が、このイベントデータを検索キーに正規化して、イベント記憶装置３２に保存する。なお、イベント記憶装置３２では、イベントデータとして異常の判定時刻、判定条件、発生箇所、検出条件などを管理している。

そして、監視情報生成手段３３は、表示要求のあった系統事象に関するイベントデータをイベント記憶装置３２から取得し、当該イベントデータに関する検出データをデータ管理装置２から取得する。具体的には、イベント記憶装置３２から取得したイベントデータに対応する検索キーを使用して、データ管理装置２に対してデータ取得要求を行ない、当該イベントデータに関連する検出データを計測データ検索手段２３により検索して取得する。なお、リレー動作に関連するイベントデータは、当該イベントデータを検出するための条件である検索キーが複数存在したり、複合されたものであることが一般的である。

ここで、第２の実施形態では、データ管理装置２に対してデータ取得要求を行なうにあたり、検索キーの一部をマスクする点に特徴を有する。より詳細には、上位系監視装置３の監視情報表示手段３４からの表示要求においてマスクする検索キーを特定し、監視情報生成手段３３が一部をマスクした検索キーを使用することでデータ管理装置２に対して該当データを取得要求する。

検索キーの一部がマスクされていることにより、データ管理装置２の計測データ検索手段２３では、使用した検索キーの基となるイベントデータに類似する系統事象に関する検出データを全て抽出することができ、この検索結果が上位系監視装置３の監視情報生成手段３３に送られる。監視情報生成手段３３では、基となるイベントデータに類似するイベントデータに関する検出データを取得するこで、類似の系統事象を含めた設備の状態やイベント条件を生成し、監視情報表示手段３４を介して運転員に監視情報を提供する。

（２−３）効果
以上のような第２の実施形態によれば、イベントデータが正規化された検索キーの一部をマスクすることにより、類似のイベントデータに関する検出データを取得することが可能となる。すなわち、基となるイベントデータに関連する系統事象に類似の系統事象についての情報を容易に取得することができる。これにより、類似するイベントデータに関して、発生回数、発生箇所などの統計情報や発生の際の事象の解析などを実施することが可能となる。

（３）第３の実施形態
本実施形態は、請求項５に該当するものである。
（３−１）構成
本発明の第３の実施形態を、図３を参照して説明する。図３は本発明の第３実施形態による機器監視診断システムの構成を示すブロック図である。

本実施形態の機器監視診断システムの基本的な構成は、第１の実施形態に係る機器監視診断システムと同様であるが、上位系監視装置３に下記のような処理手段を備える点に構成上の特徴を有している。

図３に示すように、上位系監視装置３では、第１の実施形態で有する伝送制御手段４１と、イベント保存手段３１、イベント記憶装置３２、監視情報生成手段３３、監視情報表示手段３４に加えて下記のような構成を有する。設備の診断・解析を行なうために必要な検出データの種類や関連付け、導出方式が定義され、また異常検出や動作検出のレベルや条件が定義されている処理条件記憶装置６１と、上位系監視装置３で送変電監視装置１からのイベントデータを受信すると、処理条件記憶装置６１で定義された関連情報に関連付けて、当該イベントデータに対応する該当事象の検出データ（第３の実施形態では、トレンドデータと称する。）から送変電設備の異常の有無を判定する設備診断手段３５と、を備えている。

（３−２）作用
次に、第３実施形態の機器監視診断システムにおける上位系監視装置の設備診断に関する動作について説明する。
上位系監視装置３では、第１の実施形態と同様に、送変電監視装置１から送信されてきたイベントデータを伝送制御手段４１で受信し、ＸＭＬなどのフォーマットからイベントデータを抽出し、イベント保存手段３１が、このイベントデータを検索キーに正規化して、イベント記憶装置３２に保存する。

ここで、第３の実施形態では、上位系監視装置３で送変電監視装置１からのイベントデータを受信すると、設備診断手段３５が、当該イベントデータに対応する送変電設備のトレンドデータをデータ管理装置２から取得する。具体的には、設備診断手段３５は、イベントデータの検索キーを使用してデータ管理装置２の計測データ記憶装置２２に対して当該イベントデータに対応する送変電設備のトレンドデータを要求する。設備診断手段３５では、取得したトレンドデータを処理条件記憶装置６１に定義された関連情報に基づいて処理し、異常となる条件を満たすか否かの判定を行う。

例えば、送変電監視装置１にてイベントデータが生成されると、計測データ記憶装置２２には、遮断器の開極動作により算出された遮断電流（トレンドデータ）がイベントデータと共に記憶されている。ここで、遮断器の接点消耗は、遮断電流の累積値により判断するため、計測データ記憶装置２２に蓄積された遮断電流のトレンドデータを取得することで、設備診断手段３５により、累積した遮断電流を使用した当該消耗の診断を行われる。

条件を満たした場合（異常と判定された場合）は、イベント保存手段３１が判定条件を判定結果をイベントデータに変換して、当該イベントデータがイベント記憶装置３２に保存される。

（３−３）効果
以上のような第３の実施形態によれば、送変電監視装置で行う送変電装置の一時的な障害や事故の判定に加え、当該送変電設備の異常が検出された際には、データ管理装置に累積したトレンドデータを使用することで、過去とのデータを参照し、経年劣化やトレンド推移による異常診断を行なうことが可能となる。また、イベントデータの管理を行うイベント管理業務や送変電設備の異常を診断する設備診断業務などを有する本システムでは、送変電機器の状態情報、トレンドデータ、イベントデータを統一的に管理することにより、これらの情報を共有化することができるため、システムとしての機能や処理性能を損なうことなく、送変電監視装置や上位系監視装置などの各監視装置の構成、及び当該監視装置の増設を容易に行うことができ、さらには、当該情報の一元管理が可能となる。

（４）第４の実施形態
本実施形態は、請求項６に該当するものである。
（４−１）構成
本発明の第４実施形態を、図４を参照して説明する。図４は本発明の第４実施形態による機器監視診断システムの構成を示すブロック図である。

本実施形態の機器監視診断システムの基本的な構成は、第１の実施形態に係る機器監視診断システムと同様であるが、本システム内に複数のデータ管理装置２が備えられている場合を想定し、当該各データ管理装置２に下記のような処理手段を備える点に構成上の特徴を有している。

図４に示すように、データ管理装置２では、第１の実施形態と同様に、伝送制御手段４１と、計測データ保存手段２１と、計測データ検索手段２３と、データ量や物理的な計算機の配置によって分散された計測データ記憶装置２２と、を備え、さらに本実施形態では、各データ管理装置２の計測データ記憶装置２２の位置情報を管理し、送変電監視装置１や上位系監視装置３から要求される検出データの種別に応じてデータ管理装置２（具体的には当該データ管理装置２の計測データ記憶装置２２）を特定するデータ位置特定手段２４を備えている。

（４−２）作用
次に、第４実施形態の機器監視診断システムにおける各データ管理装置２の計測データ記憶装置２２の特定動作について説明する。
送変電監視装置１や上位系監視装置３からデータ管理装置２に対してデータ要求が行われる場合には、初めは所定のデータ管理装置２に対して行われる。

このデータ管理装置２では、データ位置特定手段２４が、送変電監視装置１や上位系監視装置３から必要とされる検出データの種別に基づいて、該当データが保存されているデータ管理装置２（今後保存しようとするデータ管理装置２も含む）を特定する。より詳細には、当該データ位置特定手段２４は、どこのデータ管理装置２の計測データ記憶装置２２に保存されているかを特定する。

データ位置特定手段２４により特定されたデータ管理装置２が自装置である場合には、第１実施形態と同様に、当該装置２の計測データ記憶装置２２に対して該当データの取得要求が行われる。特定されたデータ管理装置２が自装置でない場合には、このデータ位置特定手段２４は、特定された別のデータ管理装置２に対してデータ要求を転送する。データ要求が転送されたデータ管理装置２では、当該データ管理装置２の計測データ記憶装置２２に対して該当データの取得要求が行われる。

以上のような第４の実施形態によれば、計測データ記憶装置などのデータベースのボリューム制約による分割や、分散環境による分割があった場合にも仮想的な一元データベースとして動作することができる。

（５）第５の実施形態
本実施形態は、請求項７に該当するものである。
（５−１）構成
本発明の第５実施形態を、図５を参照して説明する。図５は本発明の第５実施形態による機器監視診断システムの構成を示すブロック図である。

第５の実施形態では、第１の実施形態における送変電監視装置１内の処理手段を計測装置５が備え、当該送変電監視装置１を用いることなしに、計測装置５内での送電設備の異常判定を行う機器監視診断システムに関する。具体的には、機器監視診断システムでは、送変電設備の状態に基づいて送変電設備の監視、検出を行ない広域に設置される計測装置５と、送変電設備の情報を蓄積するデータ管理装置２と、通信ネットワーク４を介して計測装置５及びデータ管理装置２に接続され、計測装置５からの情報に基づいて送変電設備を監視、診断・解析する上位系監視装置３と、を備えている。

ここで、計測装置５では、各種送変電設備に取り付けられたＶＴ、ＣＴから一定の計測周期でデータを取り込み、当該データをディジタルデータに変換するデータ収集手段１１と、このデータを処理条件記憶装置６１で定義された関連情報に関連付けて、時系列データである検出データとして保持し、さらに当該検出データと予め設定しておいた基準値と比較演算して、計測対象となる各種送変電設備の異常の有無を判定するデータ処理判定手段１２を備えている。

また、通信ネットワーク４と接続するための伝送制御手段４１（「計測伝送手段」に対応する。）と、データ処理判定手段１２による判定結果、判定条件、当該送変電設備における検出条件などからイベントデータを生成するイベント生成手段１３と、検出データとイベントデータ、及び各種送変電設備に関するその他のデータを含む送変電情報を出力用データとして生成する監視情報生成手段１４と、出力用データである送変電情報を表示する監視情報表示手段１５と、を備えている。

（５−２）作用
次に、第５実施形態の機器監視診断システムにおける計測装置５の動作について説明する。
計測装置１のデータ収集手段１１は、送変電設備に取り付けたＶＴ、ＣＴから高速サンプリングで信号を取り込み、スケール変換やフィルタリング処理を実施し、ディジタル値に変換する。また、当該データ収集手段１１はリレー動作信号も取り込んでいる。

データ処理判定手段１２は、処理条件記憶装置６１で定義された関連情報をもとに検出データの関連付けを行ない、時系列データ（トレンドデータ）としてサイクリックに保持し、さらに、処理条件記憶装置６１に定義されていた異常の条件を満たすか否かの判定を行なう。例えば、一定時間のリレー動作信号に対しては、リレー動作シーケンスをもとに異常の判定を行なう。条件を満たすと判定された場合（異常であると判定された場合）には、サイクリックに保持している検出データとの関連付けを行ない、データを凍結させる。

ここで、イベント生成手段１３は、判定結果、判定条件のリレー動作シーケンス、送変電設備の検出条件をイベントデータに変換し、伝送制御手段４１を通じてＸＭＬなどのフォーマットに変換し、上位系監視装置３及びデータ管理装置２に当該イベントデータを送信する。

また、凍結された検出データは、伝送制御手段４１にて、ＣＯＭＴＲＡＤＥやＸＭＬなどのフォーマットに変換してデータ管理装置２へ送信する。監視情報生成手段１４は、計測装置５で保持している送電設備の検出データを用いて現在状態やトレンド履歴、波形データを生成し、監視情報表示手段１５を介して運転員に監視情報を提供する。例えば、Ｗｅｂブラウザなどにより監視情報を提供する。

（５−３）効果
以上のような第５の実施形態によれば、送変電監視装置を配設しなくても計測装置のみで送変電設備の機器監視及び診断を行なうことができるため、システム全体においてのコスト及び設置スペースの削減が可能となる。さらに、計測装置からの伝送手段に無線などを用いれば、構内配線を削減することも可能となる。

本発明に係る第１の実施形態の機器監視診断システムの構成例を示す図 本発明に係る第１及び第３の実施形態の送変電監視装置における処理条件の例を示す図 本発明に係る第３の実施形態の機器監視診断システムの構成例を示す図 本発明に係る第４の実施形態の機器監視診断システムの構成例を示す図 本発明に係る第５の実施形態の機器監視診断システムの構成例を示す図 従来の変電機器監視診断システムの構成例を示す図

符号の説明

１…送変電監視装置
２…データ管理装置
３…上位系監視装置
４…通信ネットワーク
５…計測装置
１１…データ収集手段
１２…データ処理判定手段
１３…イベント生成手段
１４…監視情報生成手段
１５…監視情報表示手段
２１…計測データ保存手段
２２…計測データ記憶装置
２３…計測データ検索手段
２４…データ位置特定手段
３１…イベント保存手段
３２…イベント記憶装置
３３…監視情報生成手段
３４…監視情報表示手段
３５…設備診断手段
４１…伝送制御手段
６１…処理条件記憶装置
７０…従来検出信号
７１…従来変電所監視装置
７２…従来上位系監視装置
７３…従来双方向伝送路
７４…従来センサー
７５…従来信号変換器
７６…従来データ収集手段
７７…従来データ処理手段
７８…従来設備診断データ記憶装置
７９…従来マンマシンＩ／Ｆ
８０…従来伝送Ｉ／Ｆ
８１…従来伝送Ｉ／Ｆ
８２…従来表示情報検索手段
８３…従来ガイダンスデータ記憶装置
８４…従来全変電所トレンドデータ記憶装置
８５…従来マンマシンＩ／Ｆ

Claims (11)

1. 各送変電設備毎に設けられ、当該送変電設備の状態を監視し異常を判断する送変電監視装置と、通信ネットワークを介して複数の前記送変電監視装置に接続され、当該送変電監視装置からの情報を管理するデータ管理装置と、前記通信ネットワークを介して複数の前記送変電監視装置及び前記データ管理装置に接続され、前記送変電監視装置及びデータ管理装置からの情報に基づいて前記送変電設備の監視情報を生成し通知する上位系監視装置と、を備えた機器監視診断システムであって、
   前記送変電監視装置は、
   前記通信ネットワークを介して前記データ管理装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う送変電伝送手段と、
   前記送変電設備に設けられた計測装置からの出力信号を一定周期で収集し、ディジタル変換するデータ収集手段と、
   前記データ収集手段により変換されたディジタルデータを演算処理し、検出データとして前記送変電伝送手段を介して前記データ管理装置に送信し、かつ、前記検出データが前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかを判定するデータ処理判定手段と、
   前記データ処理判定手段により前記検出データが所定の条件を満たすと判定された場合に、この判定条件、判定結果、及び当該検出データを検出する際の前記送変電設備の仕様を示す検出条件を含むイベントデータを生成し、当該イベントデータを前記送変電伝送手段を介して前記データ管理装置及び上位系監視装置に送信するイベントデータ生成手段と、を備え、
   前記データ管理装置は、
   前記通信ネットワークを介して前記送変電監視装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う管理伝送手段と、
   種々のデータを記憶するデータ記憶部と、
   前記管理伝送手段を介して受信した前記検出データ及びイベントデータを前記データ記憶部に保存する保存手段と、を備え、
   前記上位系監視装置は、
   前記通信ネットワークを介して前記送変電監視装置及び前記データ管理装置とデータの授受を行う上位系伝送手段と、
   前記上位系伝送手段を介して受信したイベントデータに対応する検出データを前記データ管理装置の前記データ記憶部に対して要求し、取得した検出データと当該イベントデータを含めた監視情報を生成する監視情報生成手段と、
   前記監視情報生成手段により生成された前記監視情報を出力する監視情報出力手段と、を備えることを特徴とする機器監視診断システム。
2. 前記上位系監視装置は、
   前記イベントデータを記憶するイベントデータ記憶部と、
   前記上位系伝送手段を介して受信したイベントデータに基づいて所定の検索用キーを生成し、前記イベントデータ記憶部に保存するイベントデータ保存手段と、を備え、
   前記データ管理装置は、
   前記検索用キーに基づいて前記データ記憶部から検出データを検索するデータ検索手段を備え、
   前記監視情報生成手段は、前記イベントデータ記憶部に保存された前記検索用キーを前記伝送手段を介して前記データ管理装置の前記データ検索手段に送信することで、当該検索用キーに対応する検出データを要求し、
   前記データ検索手段は、この検索用キーに基づいて前記データ記憶部から所望の検出データを検索し、検索された検出データを前記管理伝送手段を介して前記上位系監視装置の前記監視情報生成手段に送信することを特徴とする請求項１に記載の機器監視診断システム。
3. 前記データ収集手段は、前記各送変電装置に設けられた前記計測装置からの出力信号をリアルタイムで取り込むことを特徴とする請求項１に記載の機器監視診断システム。
4. 前記計測装置は、保護リレー装置であって、
   前記データ処理判定手段は、前記データ処理手段による前記保護リレー装置からの出力信号の検出時におけるリレー整定要素を前記異常を示す所定の条件に使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器監視診断システム。
5. 前記上位系監視装置は、前記データ管理装置から取得した検出データに対して、前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかの判定を行う設備診断手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器監視診断システム。
6. 各データ管理装置は、前記監視情報生成手段から要求された検出データが保存されている前記データ管理装置及びデータ記憶部を特定するデータ位置特定手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器監視診断システム。
7. 各送変電設備毎に設けられ、当該送変電設備の状態を監視し異常を判断する計測装置と、通信ネットワークを介して複数の前記計測装置に接続され、当該計測装置からの情報を管理するデータ管理装置と、前記通信ネットワークを介して複数の前記計測装置及び前記データ管理装置に接続され、前記計測装置及びデータ管理装置からの情報に基づいて前記送変電設備の監視情報を生成し通知する上位系監視装置と、を備えた機器監視診断システムであって、
   前記計測装置は、
   前記通信ネットワークを介して前記データ管理装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う計測伝送手段と、
   前記送変電設備からの出力信号を一定周期で収集し、ディジタル変換するデータ収集手段と、
   前記データ収集手段により変換されたディジタルデータを演算処理し、検出データとして前記計測伝送手段を介して前記データ管理装置に送信し、かつ、前記検出データが前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかを判定するデータ処理判定手段と、
   前記データ処理判定手段により前記検出データが所定の条件を満たすと判定された場合に、この判定条件、判定結果、及び当該検出データを検出する際の前記送変電設備の仕様を示す検出条件を含むイベントデータを生成し、当該イベントデータを前記計測伝送手段を介して前記データ管理装置及び上位系監視装置に送信するイベントデータ生成手段と、を備え、
   前記データ管理装置は、
   前記通信ネットワークを介して前記計測装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う管理伝送手段と、
   種々のデータを記憶するデータ記憶部と、
   前記管理伝送手段を介して受信した前記検出データ及びイベントデータを前記データ記憶部に保存する保存手段と、を備え、
   前記上位系監視装置は、
   前記通信ネットワークを介して前記計測装置及び前記データ管理装置とデータの授受を行う上位系伝送手段と、
   前記上位系伝送手段を介して受信したイベントデータに対応する検出データを前記データ管理装置の前記データ記憶部に対して要求し、取得した検出データと当該イベントデータを含めた監視情報を生成する監視情報生成手段と、
   前記監視情報生成手段により生成された前記監視情報を出力する監視情報出力手段と、 を備えたことを特徴とする機器監視診断システム。
8. 各送変電設備毎に設けられ、当該送変電設備の状態を監視し異常を判断する送変電監視装置と、通信ネットワークを介して複数の前記送変電監視装置に接続され、当該送変電監視装置からの情報を管理するデータ管理装置と、前記通信ネットワークを介して複数の前記送変電監視装置及び前記データ管理装置に接続され、前記送変電監視装置及びデータ管理装置からの情報に基づいて前記送変電設備の監視情報を生成し通知する上位系監視装置と、を備えた機器監視診断システムの制御プログラムであって、
   この制御プログラムは、前記送変電監視装置に
   前記通信ネットワークを介して前記データ管理装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う送変電伝送処理と、
   前記送変電設備に設けられた計測装置からの出力信号を一定周期で収集し、ディジタル変換するデータ収集処理と、
   前記データ収集処理により変換されたディジタルデータを演算処理し、検出データとして前記送変電伝送処理を介して前記データ管理装置に送信し、かつ、前記検出データが前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかを判定するデータ処理判定処理と、
   前記データ処理判定処理により前記検出データが所定の条件を満たすと判定された場合に、この判定条件、判定結果、及び当該検出データを検出する際の前記送変電設備の仕様を示す検出条件を含むイベントデータを生成し、当該イベントデータを前記送変電伝送処理を介して前記データ管理装置及び上位系監視装置に送信するイベントデータ生成処理と、を実行させ、
   前記データ管理装置に、
   前記通信ネットワークを介して前記送変電監視装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う管理伝送処理と、
   前記管理伝送手段を介して受信した前記検出データ及びイベントデータをデータ記憶部に保存する保存処理と、を実行させ、
   前記上位系監視装置に、
   前記通信ネットワークを介して前記送変電監視装置及び前記データ管理装置とデータの授受を行う上位系伝送処理と、
   前記上位系伝送処理を介して受信したイベントデータに対応する検出データを前記データ管理装置の前記データ記憶部に対して要求し、取得した検出データと当該イベントデータを含めた監視情報を生成する監視情報生成処理と、
   前記監視情報生成処理により生成された前記監視情報を出力する監視情報出力処理と、を実行させることを特徴とする機器監視診断システムの制御プログラム。
9. 前記制御プログラムは、前記上位系監視装置に、前記データ管理装置から取得した検出データに対して、前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかの判定を行う設備診断処理と、を実行させることを特徴とする請求項８に記載の機器監視診断システムの制御プログラム。
10. 前記制御プログラムは、各データ管理装置に、前記監視情報生成処理から要求される検出データが保存されているデータ管理装置及びデータ記憶部を特定するデータ位置特定処理を実行させることを特徴とする請求項８に記載の機器監視診断システムの制御プログラム。
11. 各送変電設備毎に設けられ、当該送変電設備の状態を監視し異常を判断する計測装置と、通信ネットワークを介して複数の前記計測装置に接続され、当該計測装置からの情報を管理するデータ管理装置と、前記通信ネットワークを介して複数の前記計測装置及び前記データ管理装置に接続され、前記計測装置及びデータ管理装置からの情報に基づいて前記送変電設備の監視情報を生成し通知する上位系監視装置と、を備えた機器監視診断システムの制御プログラムであって、
    前記制御プログラムは、前記計測装置に、
    前記通信ネットワークを介して前記データ管理装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う計測伝送処理と、
    前記送変電設備からの出力信号を一定周期で収集し、ディジタル変換するデータ収集処理と、
    前記データ収集処理により変換されたディジタルデータを演算処理し、検出データとして前記計測伝送処理を介して前記データ管理装置に送信し、かつ、前記検出データが前記送変電設備の異常を示す所定の条件を満たすかを判定するデータ処理判定処理と、
    前記データ処理判定処理により前記検出データが所定の条件を満たすと判定された場合に、この判定条件、判定結果、及び当該検出データを検出する際の前記送変電設備の仕様を示す検出条件を含むイベントデータを生成し、当該イベントデータを前記計測伝送処理を介して前記データ管理装置及び上位系監視装置に送信するイベントデータ生成処理と、を実行させ、
    前記データ管理装置に、
    前記通信ネットワークを介して前記計測装置及び前記上位系監視装置とデータの授受を行う管理伝送処理と、
    前記管理伝送処理を介して受信した前記検出データ及びイベントデータをデータ記憶部に保存する保存処理と、を実行させ、
    前記上位系監視装置に、
    前記通信ネットワークを介して前記計測装置及び前記データ管理装置とデータの授受を行う上位系伝送処理と、
    前記上位系伝送処理を介して受信したイベントデータに対応する検出データを前記データ管理装置の前記データ記憶部に対して要求し、取得した検出データと当該イベントデータを含めた監視情報を生成する監視情報生成処理と、
    前記監視情報生成処理により生成された前記監視情報を出力する監視情報出力処理と、 を実行させることを特徴とする機器監視診断システムの制御プログラム。

Images