JP6088220B2 - 無線データ管理装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線データを受信する上位側で無線データの信頼性の低い状況を検出し、無線データの加工処理を行なう無線データ管理装置および方法に関するものである。

石油、化学、鉄鋼の大型プラントで利用される差圧発信機などの計測機器は、プラント状態管理の補助的な計測を行なうものとして後付的に設置される場合、省配線を目的として無線通信機能を備えるタイプのものが採用されることがある。同様に、建物の空調システムで利用される温湿度センサなどの計測機器は、空調状態管理の補助的な計測を行なうものとして後付的に設置される場合、省配線を目的として無線通信機能を備えるタイプのものが採用されることがある。また、半導体製造装置で利用される温度センサなどの計測機器は、装置内状態管理の補助的な計測を行なうものとして後付的に設置される場合、省配線を目的として無線通信機能を備えるタイプのものが採用されることがある。

無線通信の場合、有線通信に比べ通信状態の安定性は低く、無線通信により状態計測値が、上位側（受信側）において一定周期でデータ収集されていたとしても、正しく伝送されたものとは限らない場合があり得る。
ゆえにデータ管理が重要になり、その一例として、計測機器の自己診断機能や通信状態の確認動作を利用して、その診断結果を無線データに付加する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−００４７９０号公報

特許文献１に開示された技術のように、無線通信機能を備える計測機器側の事情で、無線データの有効性を判断することは可能である。しかし、特許文献１に開示された技術は、あくまでもシステム全体の下位側（計測機器側）で無線データの有効性を判断しようとするものなので、下位側で把握できない事情により無線データが不確実になる場合に対しては不十分である。ゆえに、さらなるデータ管理の向上が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、無線データを送信する側でデータの有効性を判断する場合と比較して、無線データの信頼性低下の可能性の有無を確実に判断することができる無線データ管理装置および方法を提供することを目的とする。

本発明は、一定周期でデータ収集するための無線データ管理装置において、第１の計測データを無線データとして送信する無線データ送信機器から前記無線データを受信して一時的に保持する先入れ先出し方式の無線データ受信手段と、第２の計測データおよび制御指示データのうち少なくとも一方を有線データとして送信する有線データ送信機器から前記有線データを受信して一時的に保持する先入れ先出し方式の有線データ受信手段と、前記無線データ受信手段と前記有線データ受信手段とから前記無線データと前記有線データとを一定時間毎に読み出し、計測対象における前記各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、前記無線データと前記有線データとの関係を示す関係情報に基づいて、前記無線データ受信手段から読み出した無線データと前記有線データ受信手段から読み出した有線データとの整合性を一定時間毎に判定する整合性判定手段と、不整合と判定された無線データに信頼性低下の可能性を示す信頼性低下情報を加えるデータ加工処理手段と、このデータ加工処理手段によって加工された無線データ、および加工されることなく前記データ加工処理手段を通過した無線データを記憶する記憶手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の無線データ管理装置の１構成例は、さらに、データ処理の際に前記記憶手段からデータを取得するデータ取得手段と、前記記憶手段から取得したデータに信頼性低下の可能性があるか否かを前記信頼性低下情報に基づいて確認し、取得したデータのうち信頼性低下の可能性があるデータを削除するデータ削除手段と、前記記憶手段から取得したデータのうち削除されていないデータを外部のデータ処理装置に出力するデータ出力手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の無線データ管理装置の１構成例は、さらに、前記記憶手段からデータを取得するデータ取得手段と、前記記憶手段から取得したデータを対象とし、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出する割合算出手段と、この割合算出手段によって算出された割合を提示する割合提示手段と、前記割合算出手段によって算出された割合が予め規定された閾値を超える場合に、無線使用の不適を通知する無線適性通知手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の無線データ管理装置の１構成例において、前記第１の計測データは、前記無線データ送信機器によって計測される計測対象の部屋の室温データであり、前記第２の計測データは、前記有線データ送信機器によって計測される計測対象の部屋の室温データであり、前記制御指示データは、計測対象の部屋の室温を制御する空調制御系に関する制御指示データである。
また、本発明の無線データ管理装置の１構成例において、前記第１の計測データは、前記無線データ送信機器によって計測される計測対象のプラントの流量データであり、前記第２の計測データは、前記有線データ送信機器によって計測される計測対象のプラントの液面位置データあるいは流量データであり、前記制御指示データは、計測対象のプラントの液面位置あるいは流量を制御する制御系に関する制御指示データである。
また、本発明の無線データ管理装置の１構成例において、前記第１の計測データは、前記無線データ送信機器によって計測される計測対象の装置の温度データであり、前記第２の計測データは、前記有線データ送信機器によって計測される計測対象の装置の温度データであり、前記制御指示データは、計測対象の装置の温度を制御する加熱制御系に関する制御指示データである。

また、本発明は、一定周期でデータ収集するための無線データ管理方法において、第１の計測データを無線データとして送信する無線データ送信機器から前記無線データを受信して先入れ先出し方式で無線データ受信手段に一時的に格納する無線データ受信ステップと、第２の計測データおよび制御指示データのうち少なくとも一方を有線データとして送信する有線データ送信機器から前記有線データを受信して先入れ先出し方式で有線データ受信手段に一時的に格納する有線データ受信ステップと、前記無線データ受信手段と前記有線データ受信手段とから前記無線データと前記有線データとを一定時間毎に読み出し、計測対象における前記各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、前記無線データと前記有線データとの関係を示す関係情報に基づいて、前記無線データ受信手段から読み出した無線データと前記有線データ受信手段から読み出した有線データとの整合性を一定時間毎に判定する整合性判定ステップと、不整合と判定した無線データに信頼性低下の可能性を示す信頼性低下情報を加えるデータ加工処理ステップと、このデータ加工処理ステップで加工した無線データ、および加工されることなく前記データ加工処理ステップを終えた無線データを記憶手段に格納する記憶ステップとを含むことを特徴とするものである。

また、本発明の無線データ管理方法の１構成例は、さらに、データ処理の際に前記記憶手段からデータを取得するデータ取得ステップと、前記記憶手段から取得したデータに信頼性低下の可能性があるか否かを前記信頼性低下情報に基づいて確認し、取得したデータのうち信頼性低下の可能性があるデータを削除するデータ削除ステップと、前記記憶手段から取得したデータのうち削除されていないデータを外部のデータ処理装置に出力するデータ出力ステップとを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の無線データ管理方法の１構成例は、さらに、前記記憶手段からデータを取得するデータ取得ステップと、前記記憶手段から取得したデータを対象とし、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出する割合算出ステップと、この割合算出ステップで算出した割合を提示する割合提示ステップと、前記割合算出ステップで算出した割合が予め規定された閾値を超える場合に、無線使用の不適を通知する無線適性通知ステップとを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、計測対象における各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、無線データと有線データとの関係を示す関係情報に基づいて無線データと有線データとの整合性を判定することにより、無線データを受信する上位側で無線データの信頼性の低い状況を検出し、信頼性低下の可能性がある無線データの加工処理を行なうので、信頼性の高いデータと信頼性の低いデータとを識別できるようにすることが可能となる。

また、本発明では、無線データが統計処理などのデータ処理に利用されるときに、信頼性低下の可能性がある無線データを削除するようにしたので、データ処理に信頼性の低いデータが混入する恐れを低減することができる。

また、本発明では、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出することにより、無線使用の適否を判定することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る無線データ管理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線データ管理装置の無線通信時の動作を示すフローチャートである。 予め規定された関係情報およびデータの整合／不整合を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線データ管理装置のデータ利用時の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る無線データ管理装置の無線使用検証時の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る空調システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係るプラントの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図である。

［発明の原理１］
安全管理や操業効率管理に細心の注意が必要なプラントでは、多くの計測点や制御点がある。外気の影響を受けながら最適なエネルギー管理を目指す建物では、多くの計測点や制御点がある。究極的な微細化要求の進んだ半導体製造装置では、多くの計測点や制御点がある。そして、有線機器（計測機器、制御機器など）の設置が可能な箇所には、有線機器が既設されている。
すなわち、無線機器（特に計測機器）は有線機器の設置が困難であった箇所に補間的（つまり後付的）に設置されるケースが多い。発明者は、このような場合、信頼性（安定性）の高い有線機器が無線機器に隣接するように配置される（有線機器で計測されるデータと無線機器で計測されるデータに隣接関係がある）ことに着眼した。

そして、発明者は、無線機器から送信されるデータについては、隣接する有線機器から送信されるデータとの不整合を検出することで、無線機器からのデータを異常や欠損として処理できることに想到した。例えば、バルブポジショナ（制御機器）によって計測されるバルブ開度（有線データ）の上昇と、圧力発信器（計測機器）によって計測されるタンクの液面位置（有線データ）の上昇とが確認されているにもかかわらず、バルブとタンクとの間を流れる液体の流量（無線データ）が更新されずに一定であれば、不整合と判定して、異常な流量データ（無線データ）に信頼性低下を示すフラグを付けるなどのデータ加工（データ処理）ができる。

［発明の原理２］
信頼性低下を示すフラグを付けるデータ加工は、計測データを適正値に修正するわけではないので、計測データを有効利用することはできない。フラグが付けられたデータを例えば統計処理などに用いてしまうと、統計処理の信頼性が低下してしまうので、統計処理などに際して、フラグが付けられたデータを削除する（あるいは、統計処理における加重を自動的に小さくする）のが好ましい。

［発明の原理３］
プラント内、建物内、製造装置内のいずれについても、無線経路がほぼ恒常的に確保でき難い場所はある。上記のようにデータ加工することにより、信頼性の低いデータの量の割合を確認することも可能になる。そして、この割合に基づき、無線使用の適否を判断することができる。

［第１の実施の形態］
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。本実施の形態は、上記発明の原理１、発明の原理２、発明の原理３に対応するものであり、無線データの信頼性低下時の現象としては、無線経路が人などの障害物により遮断され、上位側のデータ取得部に登録されるデータが更新されずに一定値のままになる現象を仮定する。

図１は本実施の形態に係る無線データ管理装置の構成を示すブロック図である。無線データ管理装置１００は、無線通信機能を備える計測機器等の無線データ送信機器１から無線データを受信して保持する無線データ受信部２と、有線通信機能を備える計測機器や制御機器等の有線データ送信機器３から有線データを受信して保持する有線データ受信部４と、計測対象における各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、無線データと有線データとの関係を示す関係情報に基づいて、無線データと有線データとの整合性を判定する整合性判定部５と、不整合と判定された無線データに信頼性低下の可能性を示す信頼性低下情報を加えるデータ加工処理部６と、データ加工処理部６によって加工された無線データ、および加工されることなくデータ加工処理部６を通過した無線データを記憶する記憶手段となるデータベース部７と、統計処理などのデータ処理の際にデータベース部７からデータを取得するデータ取得部８と、データベース部７から取得したデータに信頼性低下の可能性があるか否かを信頼性低下情報に基づいて確認し、取得したデータのうち信頼性低下の可能性があるデータを削除するデータ削除部９と、削除されていないデータを外部のデータ処理装置（不図示）に出力するデータ出力部１０と、データベース部７に記憶されたデータを対象とし、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出する割合算出部１１と、割合算出部１１によって算出された割合を提示する割合提示部１２と、割合算出部１１によって算出された割合が予め規定された閾値を超える場合に、無線使用の不適を通知する無線適性通知部１３とを備えている。

なお、図１では、無線データ管理装置１００の内部に無線データ受信部２を設けているが、無線データ管理装置１００が適用されるシステムが無線受信機を備えている場合には、この無線受信機が無線データ受信部２として利用される。同様に、図１では、無線データ管理装置１００の内部に有線データ受信部４を設けているが、無線データ管理装置１００が適用されるシステムが有線受信機を備えている場合には、この有線受信機が有線データ受信部４として利用される。

無線データ送信機器１と無線データ受信部２と有線データ送信機器３と有線データ受信部４と整合性判定部５とデータ加工処理部６とデータベース部７とは、発明の原理１に対応し、データ取得部８とデータ削除部９とデータ出力部１０とは、発明の原理２に対応し、割合算出部１１と割合提示部１２と無線適性通知部１３とは、発明の原理３に対応している。

以下、計測機器などの無線データ送信機器１と無線データ受信部２との間で実際に無線通信が行なわれるときの無線データ管理装置１００の動作を図２を用いて説明する。
無線データ送信機器１は、例えば差圧発信機、温湿度センサ、温度センサなどで計測した計測データを無線データとして無線送信する。
無線データ受信部２は、無線データ送信機器１から送信された無線データを受信して一時的に保持する（図２ステップＳ１００）。なお、無線データ受信部２は、先入れ先出し（Fast-In Fast-Out）方式で無線データを格納する。

有線データ送信機器３は、温度センサなどで計測した計測データあるいは制御指示データを有線データとして有線送信する。有線データ送信機器３は、複数個あってもよいし、隣接関係に基づいて信頼性の高い整合性判定が可能であるならば、１個のみであってもよい。
有線データ受信部４は、有線データ送信機器３から送信された有線データを受信して一時的に保持する（図２ステップＳ１０１）。無線データ受信部２と同様に、有線データ受信部４は、先入れ先出し方式で有線データを格納する。

整合性判定部５は、無線データ送信機器１の無線データ（計測データ）と有線データ送信機器３の有線データ（計測データあるいは制御指示データ）との予め規定された関係を示す関係情報に基づいて、無線データ受信部２から読み出した無線データと有線データ受信部４から読み出した有線データとの整合性を判定する（図２ステップＳ１０２）。関係情報は、無線データ送信機器１の無線データの変化方向と、有線データ送信機器３の有線データの変化方向との関係を示す情報である。

例えば無線式流量計測器（無線データ送信機器１）の計測データである流量データ（無線データ）よりも上流側のバルブポジショナ（有線データ送信機器３）で制御指示データである流量制御バルブの開度指示データ（有線データ）が発生し、無線式流量計測器の計測データ（無線データ）よりも下流側のタンクの圧力発信器（有線データ送信機器３）で計測データである液面位置データ（有線データ）が発生するという計測対象における各データの発生箇所の隣接関係がある。このような隣接関係を基に、バルブ開度指示データと液面位置データとが共に上昇するときに流量データも上昇し、バルブ開度指示データと液面位置データとが共に下降するときに流量データも下降するというような関係を関係情報として規定しておく。このような関係情報は、プラント運転者などのオペレータにより適宜設定される。

整合性判定部５は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すようにバルブ開度指示データと液面位置データが共に上昇したのに対して、図３（Ｃ）に示すように流量データも上昇すれば、整合性有りと判定する。また、整合性判定部５は、図３（Ｄ）に示すように液面位置データの上昇を確認できた時刻ｔ１から時刻ｔ２まで流量データの上昇を確認できない場合には、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、不整合と判定する。

データの上昇あるいは下降は、各々のデータに固有の閾値を予め規定しておくことにより検出すればよい。具体的には、データの単位時間当たりの増加が、このデータの予め規定された上昇閾値を超える場合にはデータが上昇していると判定し、データの単位時間当たりの減少が、このデータの予め規定された下降閾値を超える場合にはデータが下降していると判定すればよい。

なお、関係情報は、変化方向だけでなく、変化のタイミングも規定するようにしてもよい。すなわち、関係情報は、無線データ送信機器１の無線データの変化方向および変化のタイミングと、有線データ送信機器３の有線データの変化方向および変化のタイミングとの関係を示すようにしてもよい。

データ加工処理部６は、不整合と判定された場合（図２ステップＳ１０２においてＮＯ）、不整合と判定された無線データに信頼性低下の可能性を示す信頼性低下情報を加えるデータ加工を行なう（図２ステップＳ１０３）。具体的には、データ加工処理部６は、信頼性低下情報として無線データに付加されている不整合フラグを“０”（信頼性低下の可能性無し）から“１”（信頼性低下の可能性有り）に更新すればよい。

データベース部７は、無線データ受信部２から読み出されデータ加工処理部６によって加工された無線データおよび無線データ受信部２から読み出され加工されることなくデータ加工処理部６を通過した無線データを記憶する（図２ステップＳ１０４）。
無線データ受信部２と有線データ受信部４とは、無線データと有線データを随時受信して保持し、整合性判定部５とデータ加工処理部６とデータベース部７とは、無線データ受信部２と有線データ受信部４とから無線データと有線データを一定時間毎に読み出して、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理を一定時間毎に行う。

次に、無線データが統計処理などに利用されるときの無線データ管理装置１００の動作を図４を用いて説明する。
データ取得部８は、データベース部７からデータを取得する（図４ステップＳ２００）。データ削除部９は、データベース部７から取得したデータに信頼性低下の可能性があるかどうかを確認し（図４ステップＳ２０１）、取得したデータのうち信頼性低下の可能性があるデータを削除する（図４ステップＳ２０２）。データ削除部９は、データベース部７から取得したデータに信頼性低下情報が付加されている場合（不整合フラグが“１”の場合）、当該データに信頼性低下の可能性があると判断する。

そして、データ出力部１０は、データベース部７から取得したデータのうちデータ削除部９によって削除されていないデータを、統計処理などを行なう外部のデータ処理装置（不図示）に出力する（図４ステップＳ２０３）。

次に、無線使用の適否を検証するときの無線データ管理装置１００の動作を図５を用いて説明する。
データ取得部８は、データベース部７からデータを取得する（図５ステップＳ３００）。割合算出部１１は、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出する（図５ステップＳ３０１）。具体的には、割合算出部１１は、例えば不整合フラグが“０”のデータの量αに対する不整合フラグが“１”のデータの量βの割合β／αを算出すればよい。

割合提示部１２は、割合算出部１１によって算出された割合をオペレータが認識できるように提示（例えばデータベース部７を操作するための操作画面に表示）する（図５ステップＳ３０２）。
無線適性通知部１３は、割合算出部１１によって算出された割合が予め規定された閾値を超えているか否かを判定し（図５ステップＳ３０３）、割合が閾値を超えている場合、無線使用は不適の可能性があるものとして、判定結果をオペレータに通知する（図５ステップＳ３０４）。

以上のように、本実施の形態では、計測対象における各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、無線データと有線データとの関係を示す関係情報に基づいて無線データと有線データとの整合性を判定することにより、無線データを受信する上位側で無線データの信頼性の低い状況を検出し、信頼性低下の可能性がある無線データの加工処理を行なうので、信頼性の高いデータと信頼性の低いデータとを識別できるようにすることが可能となる。

また、本実施の形態では、無線データが統計処理などに利用されるときに、信頼性低下の可能性がある無線データを削除するようにしたので、データ処理に信頼性の低いデータが混入する恐れを低減することができる。
また、本実施の形態では、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出することにより、無線使用の適否を判定することが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、建物の空調システムに第１の実施の形態の無線データ管理装置１００を適用した場合の例を示すものである。図６は本実施の形態の空調システムの構成を示すブロック図である。空調システムは、空調機２１と、部屋２０の温度を計測する室温センサ２２と、建物のエネルギー最適化を目的として、建築後に設置された無線式の室温センサ２３と、室温センサ２３が計測した室温の計測データを無線データとして送信する無線データ送信部２４と、空調機２１を制御する空調管理システム２５と、建物のエネルギー管理を行なうエネルギー管理システム２６とから構成される。

空調管理システム２５は、室温センサ２２によって計測された室温が室温設定値と一致するように空調機２１を制御する。本実施の形態では、室温センサ２２のみによる制御では、例えば冷やし過ぎや暖め過ぎが発生してエネルギー管理が不十分であり、別のセンサによる計測データが必要であるとして建物の建築後に室温センサ２３が設置されたものとする。この室温センサ２３と無線データ送信部２４とが図１の無線データ送信機器１を構成している。本実施の形態では、無線データ送信部２４から送信される無線データを受信するために設けられた受信機を無線データ受信部２として利用する。

エネルギー管理システム２６は、室温センサ２２，２３からのデータを基に空調機２１の制御を最適化する。
空調機２１に設けられた熱媒熱交換器流量制御部などの制御指示装置（不図示）と有線式の室温センサ２２とが、それぞれ図１の有線データ送信機器３を構成している。室温センサ２２は、空調機２１の給気口から供給される給気の流路上において無線式の室温センサ２３よりも下流側に位置するように設けられている。本実施の形態では、空調機２１の制御指示装置から送信される制御指示データ（例えば空調機２１の熱交換器を流れる熱媒の流量を制御するバルブの開度を指示するデータ）を受信するために設けられた受信機と、室温センサ２２から送信される計測データを受信するために設けられた受信機とをそれぞれ有線データ受信部４として利用する。

本実施の形態では、無線式の室温センサ２３の計測データ（無線データ）よりも上流側で制御指示装置の制御指示データ（有線データ）が発生し、無線式の室温センサ２３の計測データ（無線データ）よりも下流側で有線式の室温センサ２２の計測データ（有線データ）が発生するという計測対象における各データの発生箇所の隣接関係がある。このような隣接関係を基に、制御指示データが下降し且つ室温センサ２２の計測データが上昇するときに室温センサ２３の計測データが上昇し、制御指示データが上昇し且つ室温センサ２２の計測データが下降するときに室温センサ２３の計測データが下降するというような関係が関係情報として予め規定されている。

ただし、この関係情報は、冷房運転の場合で、制御指示データが上昇するとバルブの開度が大きくなって熱交換器を流れる熱媒の流量が増えることを前提にしている。暖房運転の場合には、例えば制御指示データが上昇し且つ室温センサ２２の計測データが上昇するときに室温センサ２３の計測データが上昇し、制御指示データが下降し且つ室温センサ２２の計測データが下降するときに室温センサ２３の計測データが下降するというような関係を関係情報として予め規定しておけばよい。

無線データ管理装置１００の動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。外部のデータ処理装置（不図示）が行なう統計処理などのデータ処理の典型例としては、エネルギー最適化の運用状況実績の集計がある。
第１の実施の形態で説明したとおり、無線データ管理装置１００を使用すれば、無線使用の適否を判定することができるので、無線経路が人（居住者）などの障害物により遮断されやすい位置に設置されていると判断される無線式の室温センサ２３については、ビル管理者などのオペレータが設置位置を再検討したり有線化を検討したりすることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、工場のプラントに第１の実施の形態の無線データ管理装置１００を適用した場合の例を示すものである。図７はプラントの構成を示すブロック図である。プラントは、原料を入れるタンク３０と、タンク３０に入れる原料の量を制御するタンク制御装置３１と、タンク３０内の液面位置を計測する圧力発振器３２と、タンク３０に流入する原料の流量を計測する流量計測器３３と、工場生産システムの健常性維持管理を目的として、生産システム稼働後に追加設置された無線式の流量計測器３４と、流量計測器３４が計測した原料の流量の計測データを無線データとして送信する無線データ送信部３５と、原料の流量を制御するバルブ３６と、バルブポジショナ３７と、工場全体の製品の生産を管理するトータル生産管理システム３８と、トータル生産管理システム３８の下にあってプラントにおける製品の生産を管理するタンク制御システム３９とから構成される。

タンク制御システム３９は、圧力発振器３２によって計測された液面位置が液面位置設定値と一致するように、あるいは流量計測器３３によって計測されや流量が流量設定値と一致するように、タンク制御装置３１とバルブポジショナ３７とを介してバルブ３６の開度を制御する。本実施の形態では、圧力発振器３２あるいは流量計測器３３による制御では、健常性維持が不十分であり、別のセンサによる計測データが必要であるとして生産システム稼働後に流量計測器３４が設置されたものとする。この流量計測器３４と無線データ送信部３５とが図１の無線データ送信機器１を構成している。本実施の形態では、無線データ送信部３５から送信される無線データを受信するために設けられた受信機を無線データ受信部２として利用する。

トータル生産管理システム３８は、流量計測器３３からのデータを基にプラントが正常に稼働しているかどうかをチェックする。
バルブポジショナ３７（制御指示装置）と有線式の圧力発信器３２と有線式の流量計測器３３とが、それぞれ図１の有線データ送信機器３を構成している。圧力発信器３２および流量計測器３３は、バルブ３６からタンク３０への原料の流路上において無線式の流量計測器３４よりも下流側に位置するように設けられている。本実施の形態では、バルブポジショナ３７から送信される制御指示データ（バルブ３６の開度を指示するデータ）を受信するために設けられた受信機と、圧力発信器３２から送信される計測データを受信するために設けられた受信機と、流量計測器３３から送信される計測データを受信するために設けられた受信機とをそれぞれ有線データ受信部４として利用する。

本実施の形態では、無線式の流量計測器３４の計測データ（無線データ）よりも上流側でバルブポジショナ３７の制御指示データ（有線データ）が発生し、無線式の流量計測器３４の計測データ（無線データ）よりも下流側で有線式の圧力発信器３２の計測データ（有線データ）および流量計測器３３の計測データ（有線データ）が発生するという計測対象における各データの発生箇所の隣接関係がある。このような隣接関係を基に、制御指示データが上昇し且つ圧力発信器３２の計測データが上昇するときに流量計測器３４の計測データが上昇し、制御指示データが下降し且つ圧力発信器３２の計測データが下降するときに流量計測器３４の計測データが下降するというような関係が関係情報として予め規定されている。

あるいは圧力発信器３２の代わりに流量計測器３３を用いる場合には、制御指示データが上昇し且つ流量計測器３３の計測データが上昇するときに流量計測器３４の計測データが上昇し、制御指示データが下降し且つ流量計測器３３の計測データが下降するときに流量計測器３４の計測データが下降するというような関係を関係情報として予め規定しておけばよい。

無線データ管理装置１００の動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。外部のデータ処理装置（不図示）が行なう統計処理などのデータ処理の典型例としては、健常性維持管理の効果確認のための集計がある。
第１の実施の形態で説明したとおり、無線データ管理装置１００を使用すれば、無線使用の適否を判定することができるので、無線経路が移動物（搬送装置）などの障害物により遮断されやすい位置に設置されていると判断される無線式の流量計測器３４については、生産管理者などのオペレータが設置位置を再検討したり有線化を検討したりすることができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、半導体製造装置に第１の実施の形態の無線データ管理装置１００を適用した場合の例を示すものである。図８は半導体製造装置の構成を示すブロック図である。半導体製造装置は、処理対象の被加熱物を加熱する加熱チャンバー４０と、電気ヒータ４１と、加熱チャンバー４０内の温度を計測する温度センサ４２と、半導体製造装置の稼働状態改善を目的として、半導体製造装置稼働後に被加熱物位置付近に追加設置された無線式の非接触温度センサ４３（例えば放射温度計など）と、温度センサ４３が計測した加熱チャンバー４０内の温度の計測データを無線データとして送信する無線データ送信部４４と、加熱チャンバー４０内の温度を制御する温度制御装置４５と、電力調整器４６と、電力調整回路４７と、半導体製造装置全体を制御するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）／ＰＣ（Personal Computer）モジュール４８とから構成される。

温度制御装置４５は、温度センサ４２が計測した温度が温度設定値と一致するように操作量ＭＶを算出する。電力調整器４６は、操作量ＭＶに応じた電力を決定し、この決定した電力を電力供給回路４７を通じて電気ヒータ４１に供給する。こうして、温度制御装置４５は、加熱チャンバー４０内の被加熱物の温度を制御する。本実施の形態では、温度センサ４２のみによる制御では、半導体製造装置の稼働状態改善が不十分であり、別のセンサによる計測データが必要であるとして製造装置稼働後に温度センサ４３が設置されたものとする。この温度センサ４３と無線データ送信部４４とが図１の無線データ送信機器１を構成している。本実施の形態では、無線データ送信部４４から送信される無線データを受信するために設けられた受信機を無線データ受信部２として利用する。

ＰＬＣ／ＰＣモジュール４８は、温度センサ４３からのデータを基に加熱チャンバー４０内の温度を制御して半導体製造装置の稼働状態を改善する。
温度制御装置４５（制御指示装置）と有線式の温度センサ４２とが、それぞれ図１の有線データ送信機器３を構成している。温度センサ４２は、電気ヒータ４１によって加熱された熱風が循環する加熱チャンバー４０内において無線式の温度センサ４３よりも気流の下流側に位置するように設けられている。本実施の形態では、温度制御装置４５から送信される制御指示データ（操作量ＭＶ）を受信するために設けられた受信機と、温度センサ４２から送信される計測データを受信するために設けられた受信機とをそれぞれ有線データ受信部４として利用する。

本実施の形態では、無線式の温度センサ４３の計測データ（無線データ）よりも上流側で温度制御装置４５の制御指示データ（有線データ）が発生し、無線式の温度センサ４３の計測データ（無線データ）よりも下流側で有線式の温度センサ４２の計測データ（有線データ）が発生するという計測対象における各データの発生箇所の隣接関係がある。このような隣接関係を基に、制御指示データが上昇し且つ温度センサ４２の計測データが上昇するときに温度センサ４３の計測データが上昇し、制御指示データが下降し且つ温度センサ４２の計測データが下降するときに温度センサ４３の計測データが下降するというような関係が関係情報として予め規定されている。

無線データ管理装置１００の動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。外部のデータ処理装置（不図示）が行なう統計処理などのデータ処理の典型例としては、稼働状態改善の効果確認のための集計がある。
第１の実施の形態で説明したとおり、無線データ管理装置１００を使用すれば、無線使用の適否を判定することができるので、無線経路が移動物（被加熱物）などの障害物により遮断されやすい位置に設置されていると判断される無線式の温度センサ４３については、オペレータが設置位置を再検討したり有線化を検討したりすることができる。

第１〜第４の実施の形態で説明した無線データ管理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及び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。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第４の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、無線データを受信する上位側で管理する技術に適用することができる。

１…無線データ送信機器、２…無線データ受信部、３…有線データ送信機器、４…有線データ受信部、５…整合性判定部、６…データ加工処理部、７…データベース部、８…データ取得部、９…データ削除部、１０…データ出力部、１１…割合算出部、１２…割合提示部、１３…無線適性通知部、２０…部屋、２１…空調機、２２，２３…室温センサ、２４…無線データ送信部、２５…空調管理システム、２６…エネルギー管理システム、３０…タンク、３１…タンク制御装置、３２…圧力発振器、３３，３４…流量計測器、３５…無線データ送信部、３６…バルブ、３７…バルブポジショナ、３８…トータル生産管理システム、３９…タンク制御システム、４０…加熱チャンバー、４１…電気ヒータ、４２，４３…温度センサ、４４…無線データ送信部、４５…温度制御装置、４６…電力調整器、４７…電力調整回路、４８…ＰＬＣ／ＰＣモジュール、１００…無線データ管理装置。

Claims (9)

1. 一定周期でデータ収集するための無線データ管理装置において、
   第１の計測データを無線データとして送信する無線データ送信機器から前記無線データを受信して一時的に保持する先入れ先出し方式の無線データ受信手段と、
   第２の計測データおよび制御指示データのうち少なくとも一方を有線データとして送信する有線データ送信機器から前記有線データを受信して一時的に保持する先入れ先出し方式の有線データ受信手段と、
   前記無線データ受信手段と前記有線データ受信手段とから前記無線データと前記有線データとを一定時間毎に読み出し、計測対象における前記各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、前記無線データと前記有線データとの関係を示す関係情報に基づいて、前記無線データ受信手段から読み出した無線データと前記有線データ受信手段から読み出した有線データとの整合性を一定時間毎に判定する整合性判定手段と、
   不整合と判定された無線データに信頼性低下の可能性を示す信頼性低下情報を加えるデータ加工処理手段と、
   このデータ加工処理手段によって加工された無線データ、および加工されることなく前記データ加工処理手段を通過した無線データを記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする無線データ管理装置。
2. 請求項１記載の無線データ管理装置において、
   さらに、データ処理の際に前記記憶手段からデータを取得するデータ取得手段と、
   前記記憶手段から取得したデータに信頼性低下の可能性があるか否かを前記信頼性低下情報に基づいて確認し、取得したデータのうち信頼性低下の可能性があるデータを削除するデータ削除手段と、
   前記記憶手段から取得したデータのうち削除されていないデータを外部のデータ処理装置に出力するデータ出力手段とを備えることを特徴とする無線データ管理装置。
3. 請求項１記載の無線データ管理装置において、
   さらに、前記記憶手段からデータを取得するデータ取得手段と、
   前記記憶手段から取得したデータを対象とし、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出する割合算出手段と、
   この割合算出手段によって算出された割合を提示する割合提示手段と、
   前記割合算出手段によって算出された割合が予め規定された閾値を超える場合に、無線使用の不適を通知する無線適性通知手段とを備えることを特徴とする無線データ管理装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線データ管理装置において、
   前記第１の計測データは、前記無線データ送信機器によって計測される計測対象の部屋の室温データであり、
   前記第２の計測データは、前記有線データ送信機器によって計測される計測対象の部屋の室温データであり、
   前記制御指示データは、計測対象の部屋の室温を制御する空調制御系に関する制御指示データであることを特徴とする無線データ管理装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線データ管理装置において、
   前記第１の計測データは、前記無線データ送信機器によって計測される計測対象のプラントの流量データであり、
   前記第２の計測データは、前記有線データ送信機器によって計測される計測対象のプラントの液面位置データあるいは流量データであり、
   前記制御指示データは、計測対象のプラントの液面位置あるいは流量を制御する制御系に関する制御指示データであることを特徴とする無線データ管理装置。
6. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線データ管理装置において、
   前記第１の計測データは、前記無線データ送信機器によって計測される計測対象の装置の温度データであり、
   前記第２の計測データは、前記有線データ送信機器によって計測される計測対象の装置の温度データであり、
   前記制御指示データは、計測対象の装置の温度を制御する加熱制御系に関する制御指示データであることを特徴とする無線データ管理装置。
7. 一定周期でデータ収集するための無線データ管理方法において、
   第１の計測データを無線データとして送信する無線データ送信機器から前記無線データを受信して先入れ先出し方式で無線データ受信手段に一時的に格納する無線データ受信ステップと、
   第２の計測データおよび制御指示データのうち少なくとも一方を有線データとして送信する有線データ送信機器から前記有線データを受信して先入れ先出し方式で有線データ受信手段に一時的に格納する有線データ受信ステップと、
   前記無線データ受信手段と前記有線データ受信手段とから前記無線データと前記有線データとを一定時間毎に読み出し、計測対象における前記各データの発生箇所の隣接関係から予め規定された、前記無線データと前記有線データとの関係を示す関係情報に基づいて、前記無線データ受信手段から読み出した無線データと前記有線データ受信手段から読み出した有線データとの整合性を一定時間毎に判定する整合性判定ステップと、
   不整合と判定した無線データに信頼性低下の可能性を示す信頼性低下情報を加えるデータ加工処理ステップと、
   このデータ加工処理ステップで加工した無線データ、および加工されることなく前記データ加工処理ステップを終えた無線データを記憶手段に格納する記憶ステップとを含むことを特徴とする無線データ管理方法。
8. 請求項７記載の無線データ管理方法において、
   さらに、データ処理の際に前記記憶手段からデータを取得するデータ取得ステップと、
   前記記憶手段から取得したデータに信頼性低下の可能性があるか否かを前記信頼性低下情報に基づいて確認し、取得したデータのうち信頼性低下の可能性があるデータを削除するデータ削除ステップと、
   前記記憶手段から取得したデータのうち削除されていないデータを外部のデータ処理装置に出力するデータ出力ステップとを含むことを特徴とする無線データ管理方法。
9. 請求項７記載の無線データ管理方法において、
   さらに、前記記憶手段からデータを取得するデータ取得ステップと、
   前記記憶手段から取得したデータを対象とし、信頼性低下の可能性有りとして加工されたデータの量の割合を算出する割合算出ステップと、
   この割合算出ステップで算出した割合を提示する割合提示ステップと、
   前記割合算出ステップで算出した割合が予め規定された閾値を超える場合に、無線使用の不適を通知する無線適性通知ステップとを含むことを特徴とする無線データ管理方法。

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