JP5746652B2 - プラントデータ再生装置およびプラントデータ再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラントデータ再生技術に関し、特に、長期間のプラントデータを蓄積し、この長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して表示するプラントデータ再生装置および方法に適用して有効な技術に関するものである。

従来のプラントデータ再生装置に関する技術において、長期間保存されたプラントデータを高速に表示する方法のひとつとして、例えば特許文献１に代表されるような長期検索用履歴情報テーブルを作成する方法を用いたものがある。これは、長期検索用履歴情報テーブルに予めプラントデータの最大値や最小値や平均値を含む長期検索用履歴情報を作成し、長期間のプラントデータを表示する際には、長期検索用履歴情報から平均値を使用してグラフの概形を高速に引くものである。さらに、平均値を用いた長期トレンドの概形と、長期検索用履歴情報に保存されている最小値と最大値を用いたグラフとを切り替えることにより、より詳細なグラフを表示することができる。

特開２０１０−４９５３３号公報

しかし、前述した特許文献１の技術においては、長期間のプラントデータを表示する際に、ある周期での平均値を用いて概形を引くと、平均値そのものは架空の値であるため、実際に収集されたプラントデータは表示されない。また、長期間の概形のグラフから切り替えた最大値と最小値を用いたグラフでは、最大値や最小値を超えない程度の大きさをもった急峻な変化を捉えることが困難である。したがって、長期間の概形グラフから精度の高い傾向監視や異常診断を行うことが課題となっている。

そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その代表的な目的は、長期間のプラントデータを蓄積し、この長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して高速に表示し、傾向監視や異常診断を行うためのデータを提供するプラントデータ再生装置および方法を提供することである。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

（１）代表的なプラントデータ再生装置は、プラント設備に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むプラントデータ取込処理部と、前記プラントデータ取込処理部にて取り込まれたプラントデータを蓄積する第１容量の第１プラントデータテーブルと、前記第１プラントデータテーブルから所定周期でデータをバックアップするバックアップ処理部と、前記バックアップ処理部にて処理が施されたデータを蓄積する、前記第１容量より大きい第２容量の第２プラントデータテーブルと、前記第２プラントデータテーブルを所定周期でソートを行うデータソート処理部と、前記データソート処理部による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するデータ解析処理部と、前記データ解析処理部にて処理が施されたデータを蓄積する解析用データテーブルと、前記解析用データテーブルまたは前記第２プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索するデータ検索処理部と、前記データ検索処理部から検索されたデータからグラフを作成するグラフ作成処理部と、前記グラフ作成処理部によって作成されたグラフを表示する表示装置と、ユーザがグラフ表示条件を指定する入力装置と、を備えたことを特徴とする。

（２）代表的な別のプラントデータ再生装置は、プラント設備に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むプラントデータ取込処理部と、前記プラントデータ取込処理部にて取り込まれたプラントデータを蓄積するプラントデータテーブルと、前記プラントデータテーブルを所定周期でソートを行うデータソート処理部と、前記データソート処理部による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するデータ解析処理部と、前記データ解析処理部にて処理が施されたデータを蓄積する解析用データテーブルと、前記解析用データテーブルまたは前記プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索するデータ検索処理部と、前記データ検索処理部から検索されたデータからグラフを作成するグラフ作成処理部と、前記グラフ作成処理部によって作成されたグラフを表示する表示装置と、ユーザがグラフ表示条件を指定する入力装置と、を備えたことを特徴とする。

（３）上記（１），（２）のプラントデータ再生装置（コンピュータシステムを用いて構築）によるプラントデータ再生方法にも、適用することを特徴とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、代表的な効果は、長期間のプラントデータを蓄積し、この長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して高速に表示し、傾向監視や異常診断を行うためのデータを提供するプラントデータ再生装置および方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるプラントデータ再生装置の一例を示す構成図である。 本発明の第１の実施の形態における大容量プラントデータテーブルの一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における大容量プラントデータテーブルのソート処理の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における解析用データテーブルの一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデータ解析処理部の処理フローの一例を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるプラントデータの分布表とデータ解析処理の分布図の一例を示す説明図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるデータ解析処理の変化率と解析用グラフの一例を示す説明図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態における長期トレンドグラフと詳細なトレンドグラフの一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデータ検索処理部の処理フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるプラントデータ再生装置の一例を示す構成図である。

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

［本発明の実施の形態の概要］
（１）本発明の実施の形態におけるプラントデータ再生装置（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）は、プラント設備（１）に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むプラントデータ取込処理部（２）と、前記プラントデータ取込処理部にて取り込まれたプラントデータを蓄積する第１容量の第１プラントデータテーブル（小容量プラントデータテーブル３）と、前記第１プラントデータテーブルから所定周期でデータをバックアップするバックアップ処理部（４）と、前記バックアップ処理部にて処理が施されたデータを蓄積する、前記第１容量より大きい第２容量の第２プラントデータテーブル（大容量プラントデータテーブル５）と、前記第２プラントデータテーブルを所定周期でソートを行うデータソート処理部（６）と、前記データソート処理部による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するデータ解析処理部（７）と、前記データ解析処理部にて処理が施されたデータを蓄積する解析用データテーブル（８）と、前記解析用データテーブルまたは前記第２プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索するデータ検索処理部（９）と、前記データ検索処理部から検索されたデータからグラフを作成するグラフ作成処理部（１０）と、前記グラフ作成処理部によって作成されたグラフを表示する表示装置（１１）と、ユーザがグラフ表示条件を指定する入力装置（１２）と、を備えたことを特徴とする。このプラントデータ再生装置は、第１の実施の形態に対応する。

このプラントデータ再生装置における処理フローは、以下の通りである。プラント設備からプラントデータを一定のサンプリング周期でプラントデータ取込処理部が小容量プラントデータテーブルにデータを蓄積し、前記小容量プラントデータテーブルから所定周期でバックアップを行うバックアップ処理部によって、大容量プラントデータテーブルにデータを長期間蓄積する。ここでいう長期間とは、前記小容量プラントデータテーブルに蓄積できる日数よりも長い期間のことを指す。

前記大容量プラントデータテーブルのデータをデータソート処理部によって解析しやすいようにソートし、メモリ上に展開されたデータをデータ解析処理部によって、前記サンプリング周期よりも長い解析周期を設定し、前記解析周期内の代表値や解析用データを作成して解析用データテーブルに蓄積する。ここでいう代表値とは、前記解析周期内の特徴を捉えたデータのことで、前記解析周期内において既定数値幅に収まるデータが最も多かった値のことを最頻値と呼び、本発明ではこの最頻値を代表値とする。また、ここでいう解析用データとは、前記サンプリング周期ごとの数値の変化率の最大変化率や、前記解析周期ごとの分布図の分散度合いを示した精度幅や、前記解析周期ごとの最小値および最大値および平均値などを含み、さらに、前述した一連の解析用データから所定の演算式に従って算出した異常指数を含む。

前記解析用データテーブルまたは前記大容量プラントデータテーブルからデータ検索処理部が入力装置によってユーザが入力した条件に合ったデータの検索を行い、グラフ作成処理部によって、前記データ検索処理部によって検索されたデータからトレンドグラフや解析用グラフを作成し、表示装置に表示することができるプラントデータ再生装置を提供する。ここでいうトレンドグラフとは、あるプラントデータに対して時系列にしたがって数値をグラフにプロットしたものである。また、ここでいう解析用グラフとは、前記トレンドグラフに対して、前記解析用データテーブルから前記データ検索処理部によって検索した解析用データを表示したグラフである。

（２）本発明の実施の形態における別のプラントデータ再生装置（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）は、プラント設備（１）に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むプラントデータ取込処理部（２）と、前記プラントデータ取込処理部にて取り込まれたプラントデータを蓄積するプラントデータテーブル（大容量プラントデータテーブル５）と、前記プラントデータテーブルを所定周期でソートを行うデータソート処理部（６）と、前記データソート処理部による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するデータ解析処理部（７）と、前記データ解析処理部にて処理が施されたデータを蓄積する解析用データテーブル（８）と、前記解析用データテーブルまたは前記プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索するデータ検索処理部（９）と、前記データ検索処理部から検索されたデータからグラフを作成するグラフ作成処理部（１０）と、前記グラフ作成処理部によって作成されたグラフを表示する表示装置（１１）と、ユーザがグラフ表示条件を指定する入力装置（１２）と、を備えたことを特徴とする。このプラントデータ再生装置は、第２の実施の形態に対応する。このプラントデータ再生装置における処理フローは、上記（１）のプラントデータ再生装置に対して、小容量プラントデータテーブルとバックアップ処理部による処理がないことを除いては同様である。

（３）本発明の実施の形態におけるプラントデータ再生方法は、上記（１），（２）のプラントデータ再生装置（コンピュータシステムを用いて構築）によるプラントデータ再生方法であることを特徴とする。

上述した本発明の実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を、以下において図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態におけるプラントデータ再生装置、および、このプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法について、図１〜図９を用いて説明する。

＜プラントデータ再生装置＞
図１を用いて、本実施の形態におけるプラントデータ再生装置について説明する。図１は、このプラントデータ再生装置の一例を示す構成図である。

本実施の形態におけるプラントデータ再生装置は、プラントデータ取込処理部２と、小容量プラントデータテーブル３と、バックアップ処理部４と、大容量プラントデータテーブル５と、データソート処理部６と、データ解析処理部７と、解析用データテーブル８と、データ検索処理部９と、グラフ作成処理部１０と、表示装置１１と、入力装置１２とを備えて構成される。

プラントデータ取込処理部２は、プラント設備１にネットワークを通じて接続され、このプラント設備１に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むための処理部である。

小容量プラントデータテーブル３は、プラントデータ取込処理部２にて取り込まれたデータを蓄積するためのデータテーブルである。

バックアップ処理部４は、小容量プラントデータテーブル３から所定周期でデータをバックアップするための処理部である。

大容量プラントデータテーブル５は、バックアップ処理部４にて処理が施されたデータを蓄積するためのデータテーブルである。この大容量プラントデータテーブル５は、小容量プラントデータテーブル３より大きな容量からなる。

データソート処理部６は、大容量プラントデータテーブル５に蓄積されたデータを所定周期でソートを行うための処理部である。

データ解析処理部７は、データソート処理部６による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するための処理部である。

解析用データテーブル８は、データ解析処理部７にて処理が施されたデータを蓄積するためのデータテーブルである。

データ検索処理部９は、解析用データテーブル８または大容量プラントデータテーブル５からトレンドグラフ用のデータを検索するための処理部である。このデータ検索処理部９における検索は、入力装置１２によってユーザに入力された条件にしたがって解析用データテーブル８または大容量プラントデータテーブル５より該当データを検索する。

グラフ作成処理部１０は、データ検索処理部９から検索されたデータからグラフを作成するための処理部である。

表示装置１１は、グラフ作成処理部１０によって作成されたグラフを表示するための装置である。

入力装置１２は、ユーザがグラフ表示条件を指定するための装置である。

以上のように構成されるプラントデータ再生装置は、コンピュータシステムを用いて構築される。プラントデータ取込処理部２とバックアップ処理部４とデータソート処理部６とデータ解析処理部７とデータ検索処理部９とグラフ作成処理部１０とは、中央演算処理装置による各制御プログラムの実行により実現されるソフトウェア機能部である。また、小容量プラントデータテーブル３と大容量プラントデータテーブル５と解析用データテーブル８とは、記憶装置の各記憶領域に割り当てられる。また、表示装置１１にはディスプレイなどが用いられ、入力装置１２にはキーボードやマウスなどが用いられる。

このようなコンピュータシステムを用いて構築されるプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法は、以下の通りである。まず、プラント設備１に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で小容量プラントデータテーブル３に取り込み（プラントデータ取込処理部２）、この小容量プラントデータテーブル３から所定周期でデータを大容量プラントデータテーブル５にバックアップする（バックアップ処理部４）。さらに、大容量プラントデータテーブル５を所定周期でソートを行い（データソート処理部６）、このソートの処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算して解析用データテーブル８に蓄積する（データ解析処理部７）。そして、入力装置１２からユーザが指定したグラフ表示条件にしたがって解析用データテーブル８または大容量プラントデータテーブル５からトレンドグラフ用のデータを検索し（データ検索処理部９）、この検索されたデータからグラフを作成して表示装置１１に表示する（グラフ作成処理部１０）。

以上のようなプラントデータ再生装置、および、このプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法においては、小容量プラントデータテーブル３とバックアップ処理部４との間にゲートウェイやファイアーウォール等を設置して、バックアップ処理部４が小容量プラントデータテーブル３に対してウイルスやトロイの木馬などの悪意あるプログラムを通過させないようにしてもよい。

＜大容量プラントデータテーブル＞
図２を用いて、前述した大容量プラントデータテーブル５について説明する。図２は、この大容量プラントデータテーブル５の一例を示す説明図である。

図２に示すように、大容量プラントデータテーブル５には、プラント設備１に設置された各計測機器に個別に付与されたＩＤ（ＰＩＤと呼ぶ）と、プラントデータが計測された日時と、計測されたプラントデータとの各項目に各情報が蓄積される。

この例では、プラント設備１からプラントデータを取り込むサンプリング周期を１秒（１２：００：００、１２：００：０１、…、１２：０９：５９）としている。また、本発明では、サンプリング周期ごとに所定のＰＩＤ（１、２、３、…、５０００）のプラントデータ（ｘｘｘ．ｘｘｘ）を取り込むことになっているため、図２のようにプラントデータが時系列順に蓄積されている。しかし、このままでは任意のＰＩＤに絞ったデータ検索処理に時間が掛かる為、図３で後に説明するようにソート処理を行う。

＜大容量プラントデータテーブルのソート処理＞
図３を用いて、前述した大容量プラントデータテーブル５のソート処理について説明する。図３は、この大容量プラントデータテーブル５のソート処理の一例を示す説明図である。

図３に示すように、図２に示した大容量プラントデータテーブル５のようなテーブルに対して、データソート処理部６にてソート処理を施した結果、大容量プラントデータテーブル５の時系列順に並んでいたプラントデータがＰＩＤ順（１、２、…、５０００）に整列されていることが分かる。これにより、データ検索処理時にデータアクセス順がデータ順と一致するので、後ほど説明する解析処理やデータ検索処理が効率よく行えるようになる。

＜解析用データテーブル＞
図４を用いて、前述した解析用データテーブル８について説明する。図４は、この解析用データテーブル８の一例を示す説明図である。

図４に示すように、解析用データテーブル８には、日時、ＰＩＤ、代表値、精度幅、最大変化率、異常指数の各項目に各情報が蓄積される。図４では、例えば解析周期を１０分（１０：４０〜１０：５０、１０：５０〜１１：００、１１：００〜１１：１０、…）としたときに、解析用データテーブル８に蓄積される項目の一例を示している。

例えば、日時が１２：００〜１２：１０の項目について説明すると、この項目のデータは１２：００：００〜１２：０９：５９までのプラントデータの解析用データとして、１０分間の代表値（０．６４）と精度幅（１．２）と最大変化率（１．４）と異常指数（４．３）とを蓄積している。ここでは、前記の４つのデータについてのみ記載しているが、この他にも、１０分間の最小値や最大値や平均値などを蓄積してもよい。前記の各解析用データの詳細については後に説明する。

＜データ解析処理部の処理フロー＞
図５を用いて、前述したデータ解析処理部７の処理フローについて説明する。図５は、このデータ解析処理部７の処理フローの一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、データ解析処理部７においては、データ解析処理がスタートすると（５０１）、まず、プラントデータの解析周期ごとの分布表を作成し（５０２）、プラントデータの解析周期ごとの代表値とプラントデータの解析周期ごとの精度幅を計算する（５０３、５０４）。

次に、解析周期内のプラントデータに対して、プラントデータのサンプリング周期ごとの変化率を計算し（５０５）、前記サンプリング周期ごとの変化率を用いてプラントデータの解析周期ごとに変化率の絶対値が最大であるデータを最大変化率として計算する（５０６）。

次に、プラントデータの解析周期ごとの最大変化率および解析周期ごとの精度幅から、両者に適度な重み付けを行い、解析周期ごとの異常指数を計算する（５０７）。この重み付けは、例えば最大変化率と精度幅を正規化して加算したものでもよい。

最後に、５０２〜５０７の手順によって計算したプラントデータの解析周期ごとの代表値と最大変化率と精度幅と異常指数とを、解析用データテーブル８に蓄積する（５０８）。これにより、データ解析処理部７によるデータ解析処理が終了となる（５０９）。

＜プラントデータの分布表とデータ解析処理の分布図＞
図６を用いて、前述したデータ解析処理部７によるプラントデータの分布表とデータ解析処理の分布図について説明する。図６は、このラントデータの分布表（ａ）とデータ解析処理の分布図（ｂ）の一例を示す説明図である。図６（ａ）はデータ解析処理部７で作成される解析周期内のプラントデータの分布表を示し、図６（ｂ）はデータ解析処理の分布図を示している。この図６では、図６（ａ）に表されるようなプラントデータの分布表に対し、図６（ｂ）のような分布図に表している。

図６（ａ）に示すように、プラントデータの分布表には、プラントデータ（０〜０．１、０．１〜０．２、０．２〜０．３、…、１．１〜１．２）と、各プラントデータに対する精度低（精度が悪い）の場合のプラントデータ分布（０、１０、２０、…、０）、精度高（精度が良い）の場合のプラントデータ分布（−、−、０、…、−）の各項目がある。

この図６（ａ）のプラントデータの分布表に基づいて、図６（ｂ）に示すように、精度低の場合のプラントデータ分布（破線表記）と、精度高の場合のプラントデータ分布（実線表記）とを表す分布図（横軸はプラントデータ、縦軸はプラントデータ分布）が得られる。図６（ｂ）において、データの出現頻度が最も高かったデータを最頻値６０１と呼び、この最頻値６０１を本発明においては解析周期内の代表値としている。ただし、代表値として、解析周期内の平均値や中央値などを用いてもよい。また、分布図の分散度合によってデータの精度幅６０２についても同時に算出する。

図６（ｂ）の例では、分布の裾野が広い場合にはプラント設備１の計測機器から取り込まれたプラントデータにばらつきがあるということで、精度が悪い（精度低）データが得られていることが分かる。したがって、この裾野の広さを表す精度幅６０２を解析用データとして解析用データテーブル８に蓄積する。ただし、裾野の広さを表す精度幅６０２は、解析周期内の全データが範囲内に収まっている必要はなく、解析周期内の９９％〜１００％のデータが収まっていればよい。これは、なんらかの原因で計測機器から無効なデータが取り込まれている可能性があるため、このような無効なデータを解析処理から取り除く目的がある。

＜データ解析処理の変化率と解析用グラフ＞
図７を用いて、前述したデータ解析処理部７によるデータ解析処理の変化率と、データ検索処理部９とグラフ作成処理部１０を経て表示する解析用グラフについて説明する。図７は、このデータ解析処理の変化率（ａ）と解析用グラフ（ｂ）の一例を示す説明図である。

図７の例では、サンプリング周期を、例えば１秒とした場合に、プラントデータが図７（ａ）の表にあるように大容量プラントデータテーブル５に蓄積されていた場合、データ検索処理部９とグラフ作成処理部１０を経て、図７（ｂ）のような解析用グラフが表示装置１１に表示される。

図７（ａ）に示すプラントデータの変化率の表には、日時（１２：００：００、１２：００：０１、…、１２：０９：５９）、ＰＩＤ（ｘ）、プラントデータ（０．６４、０．６５、…、０．５５）と、各プラントデータに対する変化率（０、０２、０．０２、…、−０．０２）の各項目がある。

この図７（ａ）に示すプラントデータの変化率の表に基づいて、図７（ｂ）に示すように、プラントデータ（実線表記）と、変化率（破線表記）とを表す解析用グラフ（横軸は日時、縦軸はプラントデータと変化率）が得られる。図７（ｂ）の例では、特に、日時が１２：０７：１２の時に、プラントデータが１秒間という微小な幅で変化率０．１を超えるような急峻な変化をしていることが検出できる。この１２：０７：１２のような最大値も最小値も超えない微小な変化は、従来技術では検出できないが、本発明では検出できる点が本発明の特徴でもある。また、解析用グラフの表示方法は、折れ線に限らず、棒グラフなどの他の方法によって表示してもよい。

＜長期トレンドグラフと詳細なトレンドグラフ＞
図８を用いて、前述したデータ解析処理部７、データ検索処理部９とグラフ作成処理部１０を経て表示する長期トレンドグラフと詳細なプラントデータと変化率のトレンドグラフについて説明する。図８は、この長期トレンドグラフ（ａ）と詳細なトレンドグラフ（ｂ）の一例を示す説明図である。

図８（ａ）においては、説明のために４時間程度（１０：４０：００〜１４：４０：００）の期間の例を示しているが、１週間を超えるような長期間のトレンドグラフを表示する際には、解析用データテーブル８に蓄積されている解析周期ごとの代表値を用いて、図８（ａ）のような長期トレンドグラフ（横軸は日時、縦軸は代表値と異常指数）を表示させる。このとき、図４に表されるような解析用データテーブル８の一例から代表値を用いて、図８（ａ）のような長期トレンドグラフに表している。

このとき、大容量プラントデータテーブル５に蓄積されているサンプリング周期ごとのプラントデータを検索してグラフを作成するよりも、サンプリング周期よりも大幅に長い解析周期ごとの代表値をトレンドグラフに使用することでデータ検索数が大幅に減少するため、データ検索処理部９における処理が高速化され、結果として長期トレンドグラフが高速で表示される。

さらに、解析用データテーブル８に蓄積されている解析周期ごとの異常指数のグラフを、図８（ａ）のように長期トレンドグラフと時間軸を揃えて同一画面内に同時に表示させることにより、解析周期ごとの代表値では検出できない解析周期内の異常値を視覚化する。ここでは、異常指数のグラフに棒グラフを用いているが、折れ線グラフなどの他の方法によって表示してもよい。

図８（ａ）では、図４に表されるような解析用データテーブル８の一例から異常指数のグラフを表している。ここでの一例では、１２：００：００から１２：１０：００までの間に異常指数が周囲のデータより高くなっており、ユーザがこの時間帯になんらかの異常があると認識できる。

さらに、図８（ａ）のような長期トレンドグラフにおいて、前記の異常個所をユーザがマウスなどの入力装置１２によって選択した場合、図７（ｂ）で説明したような解析用グラフとして、図８（ｂ）のような詳細なプラントデータ（実線表記）と変化率（破線表記）のトレンドグラフ（横軸は日時、縦軸はプラントデータと変化率）が時間軸を揃えて同一画面内に表示される。ここでの一例では、解析用グラフを表示させることにより、１２：０７：１２の時間の変化率に異常があることが認識できる。このとき、表示されるトレンドグラフは、解析用データテーブル８内にある解析用データのうち、ユーザが任意に指定できるものであり、変化率だけに限らない。

＜データ検索処理部の処理フロー＞
図９を用いて、前述したデータ検索処理部９の処理フローについて説明する。図９は、このデータ検索処理部９の処理フローの一例を示すフローチャートである。

図９に示すように、データ検索処理部９においては、データ検索処理がスタートすると（９０１）、まず、ユーザによって入力装置１２から入力されたグラフ表示条件にしたがって、日時の期間およびＰＩＤをグラフ作成処理部１０から取り込み（９０２）、ユーザに指定された期間が所定の期間を超えていた場合、すなわち長期間か否かを判定する（９０３）。この際、所定の期間はユーザが任意に指定できる形態でもよい。

この判定の結果、ユーザに指定された期間が長期間と判定された場合（９０３−ＹＥＳ）には、該当する期間およびＰＩＤを解析用データテーブル８から検索し（９０４）、該当期間内の解析用データをグラフ作成処理部１０に受け渡す（９０５）。この検索の結果、該当する期間およびＰＩＤのデータが解析用データテーブル８に存在しなかった場合には、該当データが存在しないことをユーザに通知し、検索処理を終了するが、フローチャートでは省略している。グラフ作成処理部１０では、データ検索処理部９から受け取った解析用データを基に、長期トレンドグラフおよび異常指数のグラフを表示装置１１に表示させる。このとき、表示する解析用データのグラフは、ユーザが任意に指定できる形態でもよい。

また、ユーザに指定された期間が長期間と判定されなかった場合（９０３−ＮＯ）には、該当する期間およびＰＩＤを大容量プラントデータテーブル５から検索し（９０６）、該当期間内のプラントデータをグラフ作成処理部１０に受け渡す（９０７）。この検索の結果、該当する期間およびＰＩＤのデータが大容量プラントデータテーブル５に存在しなかった場合には、該当データが存在しないことをユーザに通知し、検索処理を終了するが、フローチャートでは省略している。グラフ作成処理部１０では、データ検索処理部９から受け取ったプラントデータを基に、通常のトレンドグラフを表示装置１１に表示させる。これにより、データ検索処理部９によるデータ検索処理が終了となる（９０８）。

＜第１の実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態におけるプラントデータ再生装置、および、このプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法によれば、プラントデータ取込処理部２と、小容量プラントデータテーブル３と、バックアップ処理部４と、大容量プラントデータテーブル５と、データソート処理部６と、データ解析処理部７と、解析用データテーブル８と、データ検索処理部９と、グラフ作成処理部１０と、表示装置１１と、入力装置１２とを備えたことで、長期間のプラントデータを蓄積し、この長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して高速に表示し、長期間のトレンドグラフから精度の高い傾向監視や異常診断を行うためのデータを提供することができる。

さらに、表示装置１１には、解析用データテーブル８に蓄積された代表値を用いた長期トレンドグラフと、解析用データテーブル８に蓄積された異常指数を用いたグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することができる。

さらに、表示装置１１に表示する長期トレンドグラフとして、時間軸を揃えて同一画面内に表示している異常指数のグラフを入力装置１２によって選択することで、選択された箇所の日時の詳細なトレンドグラフと、解析用グラフまたは解析用データのグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態におけるプラントデータ再生装置、および、このプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態におけるプラントデータ再生装置の一例を示す構成図である。

本実施の形態は、前記第１の実施の形態において、小容量プラントデータテーブル３から大容量プラントデータテーブル５にバックアップする処理を省略したものである。本実施の形態では、プラント設備１から所定のサンプリング周期でプラントデータ取込処理部２が大容量プラントデータテーブル５にプラントデータを蓄積する。図１に表されている要素と同一のものには、同一の符号を付与し、説明は省略する。

すなわち、本実施の形態におけるプラントデータ再生装置は、プラントデータ取込処理部２と、大容量プラントデータテーブル５と、データソート処理部６と、データ解析処理部７と、解析用データテーブル８と、データ検索処理部９と、グラフ作成処理部１０と、表示装置１１と、入力装置１２とを備えて構成される。

プラントデータ取込処理部２は、プラント設備１にネットワークを通じて接続され、このプラント設備１に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で大容量プラントデータテーブル５に取り込むための処理部である。

大容量プラントデータテーブル５は、プラントデータ取込処理部２にて取り込まれたプラントデータを蓄積するデータテーブルである。

他のデータソート処理部６、データ解析処理部７、解析用データテーブル８、データ検索処理部９、グラフ作成処理部１０、表示装置１１、および、入力装置１２は、前記第１の実施の形態１と同様の機能を有する。

以上説明したように、本実施の形態におけるプラントデータ再生装置、および、このプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法によれば、プラントデータ取込処理部２と、大容量プラントデータテーブル５と、データソート処理部６と、データ解析処理部７と、解析用データテーブル８と、データ検索処理部９と、グラフ作成処理部１０と、表示装置１１と、入力装置１２とを備え、プラント設備１から所定のサンプリング周期でプラントデータ取込処理部２が大容量プラントデータテーブル５にプラントデータを蓄積することで、前記実施の形態１と同様に、長期間のプラントデータを蓄積し、この長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して高速に表示し、長期間のトレンドグラフから精度の高い傾向監視や異常診断を行うためのデータを提供することができる。

さらに、表示装置１１には、解析用データテーブル８に蓄積された代表値を用いた長期トレンドグラフと、解析用データテーブル８に蓄積された異常指数を用いたグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することができる。

さらに、表示装置１１に表示する長期トレンドグラフとして、時間軸を揃えて同一画面内に表示している異常指数のグラフを入力装置１２によって選択することで、選択された箇所の日時の詳細なトレンドグラフと、解析用グラフまたは解析用データのグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明のプラントデータ再生技術は、特に、長期間のプラントデータを蓄積し、この長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して表示するプラントデータ再生装置および方法に利用可能である。より詳細には、長期間のプラントデータを実際のプラントデータを使用して高速に表示し、傾向監視や異常診断を行うためのデータを提供するプラントデータ再生装置および方法に好適である。

１ プラント設備
２ プラントデータ取込処理部
３ 小容量プラントデータテーブル
４ バックアップ処理部
５ 大容量プラントデータテーブル
６ データソート処理部
７ データ解析処理部
８ 解析用データテーブル
９ データ検索処理部
１０ グラフ作成処理部
１１ 表示装置
１２ 入力装置

Claims (6)

1. プラント設備に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むプラントデータ取込処理部と、
   前記プラントデータ取込処理部にて取り込まれたプラントデータを蓄積する第１容量の第１プラントデータテーブルと、
   前記第１プラントデータテーブルから所定周期でデータをバックアップするバックアップ処理部と、
   前記バックアップ処理部にて処理が施されたデータを蓄積する、前記第１容量より大きい第２容量の第２プラントデータテーブルと、
   前記第２プラントデータテーブルを所定周期でソートを行うデータソート処理部と、
   前記データソート処理部による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するデータ解析処理部と、
   前記データ解析処理部にて処理が施されたデータを蓄積する解析用データテーブルと、
   前記解析用データテーブルまたは前記第２プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索するデータ検索処理部と、
   前記データ検索処理部から検索されたデータからグラフを作成するグラフ作成処理部と、
   前記グラフ作成処理部によって作成されたグラフを表示する表示装置と、
   ユーザがグラフ表示条件を指定する入力装置と、を備え、
   前記表示装置には、前記解析用データテーブルに蓄積された代表値を用いた長期トレンドグラフと、前記解析用データテーブルに蓄積された異常指数を用いたグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することを特徴とするプラントデータ再生装置。
2. プラント設備に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で取り込むプラントデータ取込処理部と、
   前記プラントデータ取込処理部にて取り込まれたプラントデータを蓄積するプラントデータテーブルと、
   前記プラントデータテーブルを所定周期でソートを行うデータソート処理部と、
   前記データソート処理部による処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算するデータ解析処理部と、
   前記データ解析処理部にて処理が施されたデータを蓄積する解析用データテーブルと、
   前記解析用データテーブルまたは前記プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索するデータ検索処理部と、
   前記データ検索処理部から検索されたデータからグラフを作成するグラフ作成処理部と、
   前記グラフ作成処理部によって作成されたグラフを表示する表示装置と、
   ユーザがグラフ表示条件を指定する入力装置と、を備え、
   前記表示装置には、前記解析用データテーブルに蓄積された代表値を用いた長期トレンドグラフと、前記解析用データテーブルに蓄積された異常指数を用いたグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することを特徴とするプラントデータ再生装置。
3. 請求項１または２に記載のプラントデータ再生装置において、
   前記長期トレンドグラフとして、時間軸を揃えて同一画面内に表示している異常指数のグラフを前記入力装置によって選択することで、選択された箇所の日時の詳細なトレンドグラフと、解析用グラフまたは解析用データのグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することを特徴とするプラントデータ再生装置。
4. コンピュータシステムを用いて構築されるプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法であって、
   プラント設備に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期で第１容量の第１プラントデータテーブルに取り込み、
   前記第１プラントデータテーブルから所定周期でデータを前記第１容量より大きい第２容量の第２プラントデータテーブルにバックアップし、
   前記第２プラントデータテーブルを所定周期でソートを行い、
   前記ソートの処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算して解析用データテーブルに蓄積し、
   入力装置からユーザが指定したグラフ表示条件にしたがって前記解析用データテーブルまたは前記第２プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索し、
   前記検索されたデータからグラフを作成して表示装置に表示するものであり、
   前記表示装置には、前記解析用データテーブルに蓄積された代表値を用いた長期トレンドグラフと、前記解析用データテーブルに蓄積された異常指数を用いたグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することを特徴とするプラントデータ再生方法。
5. コンピュータシステムを用いて構築されるプラントデータ再生装置によるプラントデータ再生方法であって、
   プラント設備に設置された計測機器から収集されるプラントデータを所定サンプリング周期でプラントデータテーブルに取り込み、
   前記プラントデータテーブルを所定周期でソートを行い、
   前記ソートの処理中にメモリ上に展開されたデータからプラントデータの解析用データを計算して解析用データテーブルに蓄積し、
   入力装置からユーザが指定したグラフ表示条件にしたがって前記解析用データテーブルまたは前記プラントデータテーブルからトレンドグラフ用のデータを検索し、
   前記検索されたデータからグラフを作成して表示装置に表示するものであり、
   前記表示装置には、前記解析用データテーブルに蓄積された代表値を用いた長期トレンドグラフと、前記解析用データテーブルに蓄積された異常指数を用いたグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することを特徴とするプラントデータ再生方法。
6. 請求項４または５に記載のプラントデータ再生方法において、
   前記長期トレンドグラフとして、時間軸を揃えて同一画面内に表示している異常指数のグラフを前記入力装置によって選択することで、選択された箇所の日時の詳細なトレンドグラフと、解析用グラフまたは解析用データのグラフとを時間軸を揃えて同一画面内に表示することを特徴とするプラントデータ再生方法。

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