JP6539135B2 - Monitoring system and particle therapy system - Google Patents

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Description

本発明は、監視システム、粒子線治療システム、プラントの改修方法に係り、特に、プラント機器の動作状態を監視するプラント監視・診断システム、粒子線治療システム、プラントの改修方法に関する。   The present invention relates to a monitoring system, a particle beam therapy system, and a plant repair method, and more particularly, to a plant monitoring and diagnosis system for monitoring the operating state of plant equipment, a particle beam therapy system, and a plant repair method.

プラントの稼働率の向上策として、ＩＴ技術を活用したプラント監視・診断システムが普及している。プラント監視・診断システムは、プラントを構成するプラント機器に監視用センサを設置し、センサが取得した情報を監視・診断システムに伝送する。監視・診断システムは、これらの取得した情報の経時変化や情報の時間的な変動等からプラント機器の状態変化を検出することで、プラント機器の状態を監視・診断する。この監視結果より、プラントの運転状況や、プラント保守の案内をプラント管理者や運転員および、保守担当者等に通知することで、プラントの安定な稼働と運用を支援する。   As a measure to improve the operation rate of plants, plant monitoring and diagnosis systems that utilize IT technology are in widespread use. A plant monitoring and diagnosis system installs a monitoring sensor on plant equipment that constitutes a plant, and transmits information acquired by the sensor to the monitoring and diagnosis system. The monitoring / diagnosis system monitors and diagnoses the state of the plant equipment by detecting the change of the state of the plant equipment from the temporal change of the acquired information and the temporal fluctuation of the information. Based on the monitoring results, the plant administrator, operators, maintenance personnel, etc. are notified of plant operation status and plant maintenance guidance to support stable operation and operation of the plant.

また、プラント機器にはプラント機器の制御等に用いる制御用センサも設置されている。この制御用センサが取得した情報は、プラント機器を制御するローカル制御装置に取り込まれ制御に用いられる。プラント機器に設置されている制御用センサが取得した情報は、プラント機器の制御情報のみならず、プラント機器の監視・診断の視点においても有効な監視情報を含むことができる。   In addition, a control sensor used to control the plant device is also installed in the plant device. The information acquired by the control sensor is taken into a local control device that controls plant equipment and used for control. The information acquired by the control sensor installed in the plant device can include not only the control information of the plant device but also monitoring information that is effective from the viewpoint of monitoring and diagnosis of the plant device.

また、ＩＴ技術を活用したインフラ監視・診断システムとして、特にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を用いた情報通信インフラの分野で普及が進んでいる。情報通信インフラの健全性を監視する監視・診断システムとして、特許文献１に示した通信機器の障害監視システムや、特許文献２に示した情報通信ネットワークの異常検知システムが挙げられる。   In addition, as an infrastructure monitoring / diagnosis system utilizing IT technology, in particular in the field of information communication infrastructure using Ethernet (registered trademark) is in progress. Examples of a monitoring / diagnosis system for monitoring the soundness of the information communication infrastructure include a failure monitoring system for a communication device shown in Patent Document 1 and an abnormality detection system for an information communication network shown in Patent Document 2.

特開２０１４−６８２９号公報JP, 2014-6829, A ＷＯ２０１４／１５５６５０Ａ１WO2014 / 155650A1

しかし、上述のプラント監視・診断システムに関する従来技術には、次のような課題があった。プラントを構成する機器を制御するローカル制御装置にて収集したデータを監視・診断システムでも活用する場合、ローカル制御装置はプラントの全体を統括制御する上位制御システムとともに、監視・診断システムに情報を伝送する必要がある。そのため、ローカル制御装置の伝送負荷が高くなり、プラント機器の安定な制御に支障をきたす場合がある。また、ローカル制御装置の台数が多くなると、プラントを構築する通信ネットワーク上のトラフィックも増大するため、システム全体の負荷も高くなる。これらのシステム負荷に対応可能なシステムを構築するには、通信ネットワークの広帯域化や制御システムの高速・大容量化の必要があるため、システムコストが高くなる課題がある。   However, the prior art related to the above-described plant monitoring and diagnosis system has the following problems. When utilizing the data collected by the local control device that controls the equipment that constitutes the plant in the monitoring and diagnosis system as well, the local control device transmits information to the monitoring and diagnosis system together with the upper control system that comprehensively controls the entire plant. There is a need to. As a result, the transmission load of the local control device may be high, which may affect stable control of plant equipment. Also, as the number of local control devices increases, the traffic on the communication network constructing the plant also increases, and the load on the entire system also increases. In order to build a system that can cope with these system loads, there is a need to increase the system cost because it is necessary to increase the bandwidth of the communication network and to increase the speed and capacity of the control system.

本発明は、以上の点に鑑み、プラント機器の動作状態情報を負荷を低減して安価に収集すること、および／または、監視・診断システムを提供する際に稼働率を低下させず且つ継続した運用を実現することを目的とする。   In view of the above points, the present invention reduces load and collects plant operation state information inexpensively and / or does not reduce the operation rate when providing a monitoring and diagnosis system and continues The purpose is to realize the operation.

本発明の第１の解決手段によると、
監視システムであって、
プラント機器の動作状態データに基づき前記プラント機器を制御するローカル制御装置と、
前記ローカル制御装置と第１の通信ネットワーク経路で接続され、前記動作状態データの伝送周期で前記プラント機器を制御する上位制御システムと、
前記ローカル制御装置の前記動作状態データの前記伝送周期よりも長い監視周期で、前記プラント機器を監視する監視・診断システムと、
前記ローカル制御装置と前記上位制御システムを接続する前記第１の通信ネットワーク経路に配置され、入力されたパケットを送信先ネットワーク・アドレスの機器のネットワーク・ポートにのみ伝送するよう弁別し、前記動作状態データを前記上位制御システムに伝送する情報弁別部と、
前記第１の通信ネットワーク経路の前記ローカル制御装置と前記情報弁別部の間に配置され、受信したパケットを複数のネットワーク・ポートに送信する情報透過部と、
入力ポートおよび出力ポートを有し、前記プラント機器の前記動作状態データを前記情報透過部を経由して前記入力ポートから取得し、前記動作状態データから予め設定された診断アルゴリズムに基づく診断を実行して監視データを求め、前記監視データを前記出力ポートから前記情報弁別部を介して第２の通信ネットワーク経路により前記監視・診断システムに送る監視サブシステムと、
を備えた監視システムが提供される。 According to a first solution of the invention:
A surveillance system,
A local control device that controls the plant device based on operating condition data of the plant device;
An upper control system connected to the local control apparatus via a first communication network path and controlling the plant equipment in a transmission cycle of the operation state data;
A monitoring / diagnosis system for monitoring the plant equipment at a monitoring cycle longer than the transmission cycle of the operation state data of the local control device;
It is arranged in the first communication network path connecting the local control device and the upper control system, and the input packet is discriminated to be transmitted only to the network port of the device of the destination network address, and the operation state An information discriminator that transmits data to the upper control system;
An information transparent unit disposed between the local control device and the information discriminating unit of the first communication network path, and transmitting the received packet to a plurality of network ports;
An input port and an output port are provided, and the operation state data of the plant equipment is acquired from the input port via the information transmission unit, and a diagnosis based on a diagnostic algorithm preset from the operation state data is executed. A monitoring subsystem that determines monitoring data and sends the monitoring data from the output port to the monitoring / diagnostic system via a second communication network path via the information discriminator;
A monitoring system is provided.

本発明の第２の解決手段によると、
粒子線治療システムであって、
荷電粒子ビームを発生する加速器システムと、
前記荷電粒子ビームを照射する照射システムと、
前記荷電粒子ビームの照射位置を合わせる患者位置決めシステムと、
前記各システムの機器を監視する監視システムと
を有し、
前記監視システムは、
監視装置と、
前記各システムの機器の動作状態情報に基づき前記各システムの機器を制御するローカル制御装置と、
前記ローカル制御装置と第１の通信ネットワーク経路で接続され、前記動作状態情報の伝送周期で前記各システムの機器を制御する上位制御システムと、
前記ローカル制御装置の前記動作状態情報の前記伝送周期よりも長い監視周期で、前記各システムの機器を監視する監視・診断システムと、
前記ローカル制御装置と前記上位制御システムを接続する前記第１の通信ネットワーク経路に配置され、入力されたパケットを送信先ネットワーク・アドレスの機器のネットワーク・ポートにのみ伝送し、前記動作状態情報を前記上位制御システムに伝送する情報弁別部と、
を備え、
前記監視装置は、
前記第１の通信ネットワーク経路の前記ローカル制御装置と前記情報弁別部の間に配置され、受信したパケットを全てのネットワーク・ポートに送信する情報透過部と、
入力ポートおよび出力ポートを有し、前記各システムの機器の前記動作状態情報を前記情報透過部を経由して前記入力ポートから取得し、前記動作状態情報から予め設定された診断アルゴリズムに基づく診断を実行して監視情報を求め、前記監視情報を前記出力ポートから前記情報弁別部を介して第２の通信ネットワーク経路により前記監視・診断システムに送る監視サブシステムと、
を備えた前記監視装置であることを特徴とする粒子線治療システムが提供される。 According to a second solution of the invention:
A particle therapy system,
An accelerator system for generating a charged particle beam,
An irradiation system for irradiating the charged particle beam;
A patient positioning system for aligning the irradiation position of the charged particle beam;
And a monitoring system for monitoring the devices of each system.
The monitoring system
A monitoring device,
A local control device that controls the devices of each system based on operation state information of the devices of each system;
An upper control system connected to the local control apparatus through a first communication network path and controlling devices of each system in a transmission cycle of the operation state information;
A monitoring / diagnosis system that monitors equipment of each system at a monitoring cycle longer than the transmission cycle of the operation state information of the local control device;
It is disposed in the first communication network path connecting the local control device and the upper control system, and transmits the input packet only to the network port of the device of the destination network address, and the operation status information is An information discriminator to be transmitted to the host control system;
Equipped with
The monitoring device
An information transparent unit disposed between the local control device and the information discriminating unit of the first communication network path, and transmitting the received packet to all the network ports;
It has an input port and an output port, acquires the operation status information of the device of each system from the input port via the information transmission unit, and diagnoses based on a diagnostic algorithm preset from the operation status information. A monitoring subsystem that executes to obtain monitoring information and sends the monitoring information from the output port to the monitoring / diagnostic system via a second communication network path via the information discriminator;
A particle beam therapy system is provided, characterized in that the monitoring device comprises

本発明によると、プラント機器の動作状態情報を負荷を低減して安価に収集すること、および／または、監視・診断システムを提供する際に稼働率を低下させず且つ継続した運用を実現することができる。   According to the present invention, load reduction and inexpensive collection of plant equipment operation state information and / or realization of continuous operation without lowering the operation rate when providing a monitoring and diagnostic system Can.

本発明を適用した第１実施例のプラント機器情報収集手段およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the plant-equipment information collection means of 1st Example to which this invention is applied, and a monitoring * diagnostic system using the same. 本発明を適用した第１実施例の特徴である通信パケット内の動作状態データの構造と監視サブシステムでのデータ判定処理を示す図である。It is a figure which shows the structure of the operation state data in the communication packet which is the characteristics of 1st Example to which this invention is applied, and the data determination process in a monitoring subsystem. 本発明を適用した第１実施例の特徴である監視サブシステムでのデータ判定処理フローを示す図である。It is a figure which shows the data determination processing flow in the monitoring subsystem which is the characteristic of 1st Example to which this invention is applied. 本発明を適用した第１実施例の特徴である動作状態データとデータ処理判定結果の伝送周期を示す図である。It is a figure which shows the transmission period of the operation state data and the data processing determination result which are the characteristics of 1st Example to which this invention is applied. 本発明を適用した第２実施例のプラント機器情報収集手段およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the plant-equipment information-collection means of 2nd Example to which this invention is applied, and a monitoring * diagnostic system using the same. 本発明を適用した第３実施例の粒子線治療システムの機器情報収集手段およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the apparatus information collection means of the particle beam therapy system of 3rd Example to which this invention is applied, and a monitoring * diagnostic system using the same. 本発明を適用した第３実施例の粒子線治療システムにおいて、前段加速器からシンクロトロンへ供給される荷電粒子ビームの特性変化が生じた場合ビーム計測結果の比較を示す。The particle beam treatment system of 3rd Example to which this invention is applied WHEREIN: When the characteristic change of the charged particle beam supplied to a synchrotron from a pre-stage accelerator arises, comparison of a beam measurement result is shown. 本発明を適用した第４実施例の粒子線治療システムの機器情報収集手段およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the apparatus information collection means of the particle beam therapy system of 4th Example to which this invention is applied, and a monitoring * diagnostic system using the same. 従来のプラント機器情報収集手段およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional plant apparatus information collection means, and the monitoring * diagnosis system using the same.

Ａ．概要
本発明および本実施例によると、例えばプラントの監視・診断を実現するプラント監視・診断システムにおいて、プラントは、プラントを構成するプラント機器と、プラント機器の動作状態情報を取得するセンサと、センサからの動作状態情報に基づきプラント機器を制御するローカル制御装置と、ローカル制御装置と通信ネットワーク経路で接続されプラント全体の運転を制御する上位制御システムで構成され、プラント監視・診断システムは、前記プラント機器の動作状態情報を前記ローカル制御装置から取得する監視サブシステムと、監視サブシステムでの診断結果を集約する監視・診断システムから構成され、プラントを構成するローカル制御装置と上位制御システムを接続する通信ネットワーク経路上に情報透過手段を配置し、監視サブシステムは、動作状態データ入力ポートと前記情報透過手段とを接続し、監視サブシステムは、情報透過手段を経由して取得した動作状態情報から、予め設定された故障診断アルゴリズムに基づき故障診断を実施し、監視サブシステムはプラント機器の故障診断結果や動作情報を監視データ出力ポートから監視・診断システムに伝送し、監視・診断システムは、監視サブシステムでの故障診断結果や監視サブシステムで集約したプラント機器の動作状態情報を収集し、プラントの運転状況や、プラント保守の案内を通知することを特徴とするプラント監視・診断システムを提供することができる。
A. Overview According to the present invention and the present embodiment, for example, in a plant monitoring / diagnosis system for realizing plant monitoring / diagnosis, a plant comprises plant equipment constituting the plant, a sensor acquiring operation state information of the plant equipment, and a sensor And a higher control system connected to the local control device and the communication network route to control the operation of the entire plant, the plant monitoring and diagnosis system comprising It consists of a monitoring subsystem that acquires the operating status information of the equipment from the local control device, and a monitoring / diagnosis system that collects the diagnosis results of the monitoring subsystem, and connects the local control device and the upper control system that constitute the plant. Arrange information transmission means on the communication network route The monitoring subsystem connects the operation state data input port to the information transmitting means, and the monitoring subsystem fails based on the failure diagnosis algorithm set in advance from the operation state information acquired via the information transmitting means. The diagnosis is performed, and the monitoring subsystem transmits fault diagnosis results and operation information of plant equipment from the monitoring data output port to the monitoring / diagnosis system, and the monitoring / diagnosis system is the failure diagnosis result and monitoring subsystem in the monitoring subsystem It is possible to provide a plant monitoring / diagnosis system characterized by collecting the operation state information of the plant equipment collected in the above and notifying the operating condition of the plant and the guidance of the plant maintenance.

Ｂ．監視システムおよび装置および方法、機器情報収集方法

以下に本発明の機器情報収集方法、および、これを用いた監視・診断システムおよび装置の実施形態を、図面を用いて説明する。監視対象の一例として、粒子線治療システム等を含むプラント機器・プラントシステムについて、以下に説明する。また、以下の実施例では、監視・診断システムという名称を用いるが、必ずしも診断まで含まず監視のみを行う監視システムでもよい。
B. Monitoring system, apparatus and method, device information collecting method

Hereinafter, an embodiment of a device information collecting method of the present invention and a monitoring / diagnosis system and apparatus using the same will be described with reference to the drawings. A plant equipment / plant system including a particle beam therapy system and the like will be described below as an example of a monitoring target. Further, in the following embodiment, the name "monitoring / diagnosis system" is used, but a monitoring system may be used which does not necessarily include diagnosis and performs only monitoring.

本発明を適用したプラント監視・診断システムの第１実施例を、図１乃至図９を用いて説明する。
図９に、本実施例の関連技術のプラントの構成を示す。プラント１０は、プラント１０を構成するプラント機器１１とプラント機器１１の動作状態情報を取得する複数のセンサ１２と、プラント機器１１を制御するローカル制御装置２１と、プラント１０全体を制御する上位制御システム２２と、プラント１０の運転状況やプラント機器１１の動作状況を監視する監視・診断システム２３を備える。本実施例では説明を分かりやすくするため、プラント機器１１を１つだけ記載しているが、実際のプラント１０は、複数のプラント機器１１と複数のローカル制御装置２１を備える。 A first embodiment of a plant monitoring and diagnosis system to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
FIG. 9 shows the configuration of a plant according to the related art of this embodiment. The plant 10 includes a plant device 11 constituting the plant 10 and a plurality of sensors 12 acquiring operation state information of the plant device 11, a local control device 21 controlling the plant device 11, and an upper control system controlling the entire plant 10 22 and a monitoring / diagnosis system 23 for monitoring the operating condition of the plant 10 and the operating condition of the plant equipment 11. In the present embodiment, only one plant device 11 is described to make the description easy to understand, but the actual plant 10 includes a plurality of plant devices 11 and a plurality of local control devices 21.

ローカル制御装置２１と上位制御システム２２および監視・診断システム２３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信ネットワークで接続されており、送信元と送信先が設定された機器間で情報を伝送可能な情報弁別手段であるスイッチング・ハブ３１等を介して、それぞれネットワーク・ポート３４１〜３４３を経由して接続されている。   The local control device 21, the host control system 22, and the monitoring / diagnosis system 23 are connected by a communication network such as Ethernet (registered trademark), and can transmit information between devices in which a transmission source and a transmission destination are set. They are connected via the network ports 341 to 343 via switching hubs 31 etc. which are discrimination means.

ローカル制御装置２１は、ローカル制御装置２１が動作している間、プラント機器１１に設置した各センサ１２からのセンサ検出値を逐次取り込み、プラント機器１１の動作状態データ４１として上位制御システム２２乃至インターロックシステム（図示せず）に対して伝送する。この際、ローカル制御装置２１からインターロックシステムまでの伝送は、通信ネットワーク経路の他に電線等の物理的な線路を併用して伝送することが多い。プラント運転員（図示せず）は上位制御システム２２乃至インターロックシステムでプラント１０を構成する各プラント機器１１の状態を確認した上で、上位制御システム２２に対して運転を指示する。上位制御システム２２は、ローカル制御装置２１から伝送された動作状態データ４１乃至インターロックシステムからのインターロック情報（図示せず）に基づき、プラント機器１１の健全性を確認する。上位制御システム２２はプラント機器１１の健全性が確認された上で、ローカル制御装置２１に対して運転指令４２を伝送し、ローカル制御装置２１は、上位制御システム２２から伝送された運転指令４２に基づき、プラント機器１１に対して制御指令２１１を伝送する。プラント機器１１はローカル制御装置２１からの制御指令２１１に基づいて動作を開始する。   While the local control device 21 is operating, the local control device 21 sequentially takes in the sensor detection values from the respective sensors 12 installed in the plant device 11 and sets the host control system 22 to the inter as the operation state data 41 of the plant device 11. Transmit to a lock system (not shown). At this time, transmission from the local control device 21 to the interlock system is often performed using physical lines such as electric wires in addition to the communication network path. A plant operator (not shown) confirms the state of each plant equipment 11 configuring the plant 10 by the higher control system 22 to the interlock system, and then instructs the higher control system 22 to operate. The host control system 22 confirms the soundness of the plant equipment 11 based on the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 to the interlock information (not shown) from the interlock system. The host control system 22 transmits the operation command 42 to the local control device 21 after the soundness of the plant equipment 11 is confirmed, and the local control device 21 transmits the operation command 42 transmitted from the host control system 22. Based on the control command 211, the control command 211 is transmitted to the plant device 11. The plant device 11 starts operation based on the control command 211 from the local control device 21.

上位制御システム２２は、ローカル制御装置２１から伝送される動作状態データ４１に基づき、プラント機器１１の健全性をリアルタイムで確認し、プラント１０の運転を管理する。プラント機器１１に異常が生じた場合には、安全にプラント１０を停止させるため、上位制御システム２２は、故障したプラント機器１１を速やかに停止する。また、他のプラント機器１１に対しても運転を停止させる。このように、上位制御システム２２は、プラントの安全性を担保するため、プラント機器１１の健全性をリアリタイムで確認する必要がある。そのため、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２へ動作状態データ４１の伝送周期は、一般に短くする必要がある。   The host control system 22 confirms the soundness of the plant equipment 11 in real time based on the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 and manages the operation of the plant 10. When an abnormality occurs in the plant equipment 11, the host control system 22 promptly stops the broken plant equipment 11 in order to safely stop the plant 10. In addition, the operation is also stopped for the other plant devices 11. As described above, the host control system 22 needs to confirm the soundness of the plant equipment 11 in real time in order to secure the safety of the plant. Therefore, the transmission period of the operation state data 41 from the local control device 21 to the upper control system 22 generally needs to be shortened.

監視・診断システム２３は、上位制御システム２２とは独立したシステムであり、プラント機器１１を構成する機器の長期的な動作トレンドをより詳細に把握するために用意する。具体的には、監視・診断システム２３は、例えば、プラント機器１１に異常が生じた場合の故障原因の調査や、プラント機器１１の異常動作の予兆検出および、消耗部品の補給・交換時期をプラント運用者やプラント運転員および、プラント保守担当者等に案内することを目的として設ける。そのため、上位制御システム２２のようにリアルタイム性を要求されていないため、監視周期はローカル制御装置２１の動作状態データ４１の更新周期よりも長くても構わない。   The monitoring / diagnosis system 23 is a system independent of the upper control system 22, and is prepared in order to grasp the long-term operation trend of the devices constituting the plant device 11 in more detail. Specifically, the monitoring / diagnosis system 23, for example, investigates the cause of failure when an abnormality occurs in the plant equipment 11, detects a sign of abnormal operation of the plant equipment 11, and supplies the replacement / replacement time of consumable parts to the plant. The purpose is to provide guidance to operators, plant operators, plant maintenance personnel, etc. Therefore, the monitoring cycle may be longer than the updating cycle of the operation state data 41 of the local control device 21 since real time property is not required as in the host control system 22.

プラント１０内およびプラント機器１１に設置した各センサ１２のセンサ検出値には、例えば、ローカル制御装置２１内でプラント機器１１の補正制御（フィードバック制御）に利用する制御情報として用いる機器動作情報１２１や、プラント機器１１が設置されている環境の温度、湿度、気圧等といったプラント１０内およびプラント機器１１の動作雰囲気情報１２２、冷却水の流量、受電系統の電圧変化等の施設インフラ情報１２３が挙げられる。ローカル制御装置２１は、これらのセンサ検出値（１２１、１２２、１２３）をプラント機器１１の動作状態データ４１として、監視・診断システム２３に伝送する。監視・診断システム２３は、ローカル制御装置２１から取得した動作状態データ４１に含まれる、各プラント機器１１の機器動作情報１２１や、プラント機器１１の動作雰囲気情報１２２、施設インフラ情報１２３等を記憶装置２３１に記録する。監視・診断システム２３は、これら記憶装置２３１に記録したデータより、取得データが所定のしきい値範囲に入っているかの判定や、取得データのトレンド変化の検出、および、動作状態の変化点の抽出等のデータ診断を実施し、この診断結果によりプラント機器１１の故障原因の調査や、プラント機器１１の異常動作の予兆および、消耗部品の補給・交換時期等の保守情報および／または稼働情報を表示装置２３２に表示する。また、監視・診断システム２３で得られた情報は、ファイヤーウォール３３を経由して外部ネットワーク３７と接続され、遠隔監視コンソール２６にて保守情報および／または稼働情報が閲覧されるようにすることができる。   The sensor detection value of each sensor 12 installed in the plant 10 and in the plant device 11 may be, for example, device operation information 121 used as control information used for correction control (feedback control) of the plant device 11 in the local control device 21 Operating atmosphere information 122 inside the plant 10 and the plant equipment 11 such as the temperature, humidity, atmospheric pressure, etc. of the environment where the plant equipment 11 is installed, facility infrastructure information 123 such as the flow rate of cooling water, voltage change of the receiving system . The local control device 21 transmits these sensor detection values (121, 122, 123) to the monitoring and diagnosis system 23 as the operating state data 41 of the plant equipment 11. The monitoring and diagnosis system 23 stores the device operation information 121 of each plant device 11, the operation atmosphere information 122 of the plant device 11, the facility infrastructure information 123, and the like included in the operation state data 41 acquired from the local control device 21. Record at 231. The monitoring / diagnosis system 23 determines from the data recorded in the storage device 231 whether the acquired data falls within a predetermined threshold range, detects a trend change of the acquired data, and changes the operating state. Perform data diagnosis such as extraction, and investigate the cause of failure of the plant equipment 11 according to the diagnosis result, the sign of abnormal operation of the plant equipment 11, and maintenance information and / or operation information such as supply / replacement time of consumable parts Display on the display device 232. Also, the information obtained by the monitoring / diagnosis system 23 is connected to the external network 37 via the firewall 33 so that the remote monitoring console 26 can view maintenance information and / or operation information. it can.

本実施例の関連技術のプラント１０において監視・診断システム２３を構築する際の課題のひとつとして、ローカル制御装置２１からのデータ伝送がある。ローカル制御装置２１は上位制御システム２２および監視サブシステム２４に動作状態データ４１をそれぞれ伝送する必要がある。そのため、プラント監視・診断システムを設置する前と比較して、ローカル制御装置２１の伝送処理の負担が相対的に高まり、通信ネットワークの伝送データ量が増大し、システム全体の負荷が高くなる傾向にある。また、ローカル制御装置２１から伝送する動作状態データ４１のデータ点数が多い場合、プラント１０を構成する通信ネットワークの高帯域化やローカル制御装置２１の高速化等が必要となり、システムコストが高くなることが想定される。さらに、既に稼働しているプラント１０に対して監視・診断システムを追加しようとした場合、ローカル制御装置の再構築となるため、プラントの停止時間が長くなる場合があり、故障・診断システムの提供が容易でなかった。
Data transmission from the local control device 21 is one of the problems in constructing the monitoring / diagnosis system 23 in the plant 10 of the related art of this embodiment. The local control device 21 needs to transmit the operating state data 41 to the upper control system 22 and the monitoring subsystem 24 respectively. Therefore, compared with before installing the plant monitoring and diagnosis system, the load of transmission processing of the local control device 21 is relatively increased, the amount of transmission data of the communication network is increased, and the load of the entire system tends to be increased. is there. In addition, when the number of data points of the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 is large, it is necessary to increase the bandwidth of the communication network configuring the plant 10, to increase the speed of the local control device 21, etc. Is assumed. Furthermore, if it is attempted to add a monitoring / diagnosis system to the plant 10 already in operation, the local control device may be rebuilt, so the plant stop time may become long, and provision of a failure / diagnosis system Was not easy.

図１に、本実施例におけるプラント１０の構成を示す。本実施例に示す通信ネットワーク経路として、現在広く普及しているＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を適用した場合について示す。図９に示した本実施例の関連技術のプラント１０の構成とは、特に、リピータ・ハブ３２、スイッチング・ハブ３１、監視サブシステム２４を設ける点が異なる。本実施例では、ローカル制御装置２１のネットワーク・ポート３４１と上位制御システム２２のネットワーク・ポート３４２を接続する通信ネットワーク経路上に情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１とともに、情報透過部であるリピータ・ハブ３２を設け、情報透過部であるリピータ・ハブ３２はローカル制御装置２１のネットワーク・ポート３４１と情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１の間に配置する。また、スイッチング・ハブ３１とリピータ・ハブ３２は、それぞれ、複数のネットワーク・ポート３４を備える。なお、図９に示した関連技術のように、ファイヤーウォール３３、外部ネットワーク３７、監視診断データ出力ポート３６も設けられるが、図では省略されている。また、情報弁別部および情報透過部は、それぞれスイッチング・ハブ３１およびリピータ・ハブ３２以外にも適宜の構成を採用することができる。   FIG. 1 shows the configuration of a plant 10 in the present embodiment. The case where Ethernet (registered trademark) widely used at present is applied as the communication network route shown in this embodiment will be described. The configuration of the plant 10 according to the related art of the present embodiment shown in FIG. 9 is different in particular from the point of providing a repeater hub 32, a switching hub 31, and a monitoring subsystem 24. In this embodiment, a repeater which is an information transmitting unit along with a switching hub 31 which is an information discriminating unit on a communication network route connecting the network port 341 of the local control apparatus 21 and the network port 342 of the upper control system 22. A hub 32 is provided, and a repeater hub 32 which is an information transmitting unit is disposed between a network port 341 of the local control device 21 and a switching hub 31 which is an information discriminating unit. Also, the switching hub 31 and the repeater hub 32 each have a plurality of network ports 34. As in the related art shown in FIG. 9, a firewall 33, an external network 37, and a monitoring diagnostic data output port 36 are also provided, but they are omitted in the figure. In addition, the information discriminating unit and the information transmitting unit can adopt an appropriate configuration other than the switching hub 31 and the repeater hub 32, respectively.

監視サブシステム２４は、情報透過部であるリピータ・ハブ３２を経由してローカル制御装置２１と接続する動作状態データ入力ポート３５と、情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１を経由して監視・診断システム２３と接続する監視診断データ出力ポート３６を設ける。動作状態データ入力ポート３５と監視診断データ出力ポート３６は、監視サブシステム２４として独立したポートとして設ける。   The monitoring subsystem 24 performs monitoring and diagnosis via an operation status data input port 35 connected to the local control device 21 via a repeater hub 32 which is an information transmitting unit, and a switching hub 31 which is an information discriminating unit. A monitoring diagnostic data output port 36 connected to the system 23 is provided. The operating condition data input port 35 and the monitoring diagnostic data output port 36 are provided as independent ports as the monitoring subsystem 24.

さらに、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送される動作状態データ４１を取得可能とするため、監視サブシステム２４の動作状態データ入力ポート３５は、情報透過部を経由して伝送される伝送情報を閲覧可能な動作条件を設定する。具体的には、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）での機能として提供されているプロミスキャス・モードで動作させる。ローカル制御装置２１と情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１を接続する通信ネットワークの間に情報透過部であるリピータ・ハブ３２を配置することで、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２へ伝送される動作状態データ４１および、上位制御システム２２からローカル制御装置２１へ伝送する運転指令４２を監視サブシステム２４にも伝送することが可能となり、監視サブシステム２４の動作状態データ入力ポート３５をプロミスキャス・モードで動作することで、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２へ伝送される動作状態データ４１および、上位制御システム２２からローカル制御装置２１へ伝送する運転指令４２を監視サブシステム２４でも取得可能となる。
なお、監視サブシステム２４の動作状態データ入力ポート３５は、プロミスキャス・モードに限らず、無差別モード、宛先にかかわらず全てのパケットを受信するモード、または、自分宛てのデータパケットでない信号も取り込んで処理するモード等であればよい。 Furthermore, in order to be able to acquire the operating state data 41 transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22, the operating state data input port 35 of the monitoring subsystem 24 is transmitted via the information transmitting unit. Set operating conditions that allow you to browse information. Specifically, for example, it operates in a promiscuous mode provided as a function of Ethernet (registered trademark). Information is transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 by arranging the repeater hub 32 as an information transmitting unit between the communication network connecting the local control device 21 and the switching hub 31 as an information discriminating unit. The operation status data 41 and the operation command 42 transmitted from the upper control system 22 to the local control device 21 can also be transmitted to the monitoring subsystem 24, and the operation status data input port 35 of the monitoring subsystem 24 can be promiscuous. By operating in the mode, the monitoring subsystem 24 can also obtain the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 and the operation command 42 transmitted from the upper control system 22 to the local control device 21. Become.
Note that the operation status data input port 35 of the monitoring subsystem 24 is not limited to the promiscuous mode, but is in a promiscuous mode, a mode in which all packets are received regardless of the destination, or a signal that is not a data packet addressed to itself. It is sufficient if the mode etc. which are processed by.

このように、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送される動作状態データ４１および、上位制御システム２２からローカル制御装置２１へ伝送する運転指令４２を監視サブシステム２４で取得可能とすることで、本実施例の関連技術の監視・診断システム２３で処理していたデータ診断を監視サブシステム２４で実現できる。また、このような構成とすることで、監視サブシステム２４にて運転指令４２を受信後に動作状態データ４１が変化した際の関連も明らかになるため、故障時の原因調査等に有効である。またローカル制御装置２１は、上位制御システム２２に伝送していた動作状態データ４１と、監視・診断システム２３に伝送していた監視データ４３を並列に伝送する必要が無いため、ローカル制御装置２１の伝送制御に関する負荷が低くなりかつ、伝送ネットワークの伝送データ量も減少できるため、システム全体の負荷を低く抑えられる。   In this manner, the monitoring subsystem 24 can obtain the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 and the operation command 42 transmitted from the upper control system 22 to the local control device 21. The data diagnosis processed by the monitoring / diagnosis system 23 of the related art of this embodiment can be realized by the monitoring subsystem 24. In addition, with such a configuration, the relationship when the operation state data 41 changes after the operation command 42 is received by the monitoring subsystem 24 is also clarified, which is effective for investigating the cause at the time of failure or the like. Further, since the local control device 21 does not need to transmit in parallel the operation state data 41 transmitted to the upper control system 22 and the monitoring data 43 transmitted to the monitoring / diagnosis system 23, the local control device 21 Since the load on transmission control is reduced and the amount of transmission data in the transmission network can be reduced, the overall system load can be kept low.

さらに、既に稼働しているプラント１０に対して監視・診断システム２３を追加しようとした場合にも、ローカル制御装置２１と情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１を接続する既存の通信ネットワーク経路の間に情報透過部であるリピータ・ハブ３２を配置するだけで、監視サブシステム２４にて動作状態データ４１の取得が可能となる。そのため、既に稼働しているプラント１０に対して監視・診断システム２３の導入時には、極めて短時間のプラント１０停止で適用可能となるため、当該プラント１０の稼働率を維持したまま、監視・診断システム２３の導入を実現できる。
プラントの改修方法としては、例えば、次のような手順を含むことにより実現することができる。
・プラント１０のローカル制御装置２１とプラント１０の上位制御システム２２を接続する通信ネットワーク経路に、受信したパケットを複数のネットワーク・ポートに送信するリピータ・ハブ３２（情報透過部）を設置する手順、
・リピータ・ハブ３２（情報透過部）と通信ネットワークで接続された監視サブシステム２４を設置する手順、及び、
・監視サブシステム２４と通信ネットワークで接続された監視・診断システム２３を設置する手順 Furthermore, even if it is attempted to add the monitoring / diagnosis system 23 to the already operating plant 10, between the existing communication network route connecting the local control device 21 and the switching hub 31 which is an information discriminating unit. The monitoring subsystem 24 can acquire the operating state data 41 simply by arranging the repeater hub 32 which is the information transmitting unit in the above. Therefore, when the monitoring and diagnosis system 23 is introduced to the already operating plant 10, the system can be applied by stopping the plant 10 for a very short time. Therefore, the monitoring and diagnosis system can be maintained while maintaining the operation rate of the plant 10 The introduction of 23 can be realized.
The plant repair method can be realized, for example, by including the following procedure.
Procedure for installing a repeater hub 32 (information transmission unit) for transmitting received packets to a plurality of network ports in a communication network path connecting the local control device 21 of the plant 10 and the upper control system 22 of the plant 10
A procedure for installing a monitoring subsystem 24 connected to the repeater hub 32 (information transmission unit) by a communication network,
・ Procedure for installing the monitoring / diagnosis system 23 connected to the monitoring subsystem 24 by a communication network

以下に、監視サブシステム２４の動作を実現する通信ネットワークの機能について説明する。
図２は、本発明を適用した第１実施例の特徴である通信パケット内の動作状態データの構造と監視サブシステムでのデータ判定処理を示す図である。
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信ネットワークでは、伝送データを予め決められた仕様に基づき、パケットに分割して伝送する。パケットは、図２（ａ）に示したように、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスといった、送信元と送信先を特定するネットワーク・アドレス部５１と、伝送したいデータを示す伝送データ部５２を含む。通信ネットワークに接続されている機器のネットワーク・ポートには、それぞれ独立したＩＰアドレスやＭＡＣアドレス（以下、ネットワーク・アドレス）が設定されている。各機器のネットワーク・ポートは、一般に、送信先に自分のネットワーク・アドレスが示されたパケットのみ受信可能であり、自分のネットワーク・アドレス以外が示されたパケットは受信しない（例外として、ブロードキャスト・モードで伝送されたパケットはいずれのネットワーク・ポートで受信可能である）。また、情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１は、スイッチング・ハブ３１に接続されている機器のネットワーク・ポート３４のネットワーク・アドレスを把握する機能を有しており、スイッチング・ハブ３１に入力されたパケットは、送信元ネットワーク・アドレスと送信先ネットワーク・アドレスを確認し、送信先ネットワーク・アドレスの機器のネットワーク・ポート３４にのみ、パケットを伝送する。このように、情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１には、ネットワークに接続されている機器から送信される多数のパケットで通信ネットワークが輻輳を生じないように、パケットの伝送先を切り替える機能を有する。 The functions of the communication network for realizing the operation of the monitoring subsystem 24 will be described below.
FIG. 2 is a diagram showing a structure of operation state data in a communication packet and data determination processing in the monitoring subsystem, which is a feature of the first embodiment to which the present invention is applied.
In a communication network such as Ethernet (registered trademark), transmission data is divided into packets and transmitted based on predetermined specifications. As shown in FIG. 2A, the packet includes a network address unit 51 such as an IP address or a MAC address that specifies a transmission source and a transmission destination, and a transmission data unit 52 indicating data to be transmitted. Independent IP addresses and MAC addresses (hereinafter, network addresses) are set in the network ports of the devices connected to the communication network. The network port of each device can generally receive only packets whose destination is indicated by its network address, and does not receive packets indicated by other than its network address (the exception is broadcast mode). Packets transmitted on the network can be received at any network port). Also, the switching hub 31 which is an information discriminating unit has a function of grasping the network address of the network port 34 of the device connected to the switching hub 31, and is inputted to the switching hub 31. The packet identifies the source network address and the destination network address, and transmits the packet only to the network port 34 of the device of the destination network address. As described above, the switching hub 31, which is an information discriminating unit, has a function of switching the transmission destination of packets so that the communication network does not cause congestion in a large number of packets transmitted from devices connected to the network. .

本発明を特徴付ける構成要素のひとつである情報透過部であるリピータ・ハブ３２の機能を説明する。情報透過部であるリピータ・ハブ３２は情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１と異なり、リピータ・ハブ３２が受信したパケットは、リピータ・ハブ３２に接続されている全てのネットワーク・ポート３４に送信される。本発明では、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送される動作状態データ４１を監視サブシステム２４でもアクセス可能とするため、ローカル制御装置２１と情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１の間に情報透過部であるリピータ・ハブ３２を設置する。   The function of the repeater hub 32 which is an information transmitting unit which is one of the components characterizing the present invention will be described. The repeater hub 32, which is an information transmitting unit, is different from the switching hub 31, which is an information discriminating unit, and the packet received by the repeater hub 32 is transmitted to all the network ports 34 connected to the repeater hub 32. Ru. In the present invention, the operation status data 41 transmitted from the local control device 21 to the superordinate control system 22 can be accessed by the monitoring subsystem 24 as well, so between the local control device 21 and the switching hub 31 which is an information discriminator. A repeater hub 32, which is an information transmitting unit, is installed.

また、監視サブシステム２４は、ローカル制御装置２１が上位制御システム２２に伝送する動作状態データ４１の受信と、監視・診断システム２３に対して監視データ４３を送信する機能を有する。この際、監視サブシステム２４のネットワーク・ポートは、動作状態データ４１を受信する動作状態データ入力ポート３５と、監視データ４３の送信する監視データ出力ポート３６に機能を分離して使用する。監視サブシステム２４の監視データ出力ポート３６を動作状態データ入力ポート３５と独立し、監視データ出力ポート３６を情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１に接続することで、監視・診断システム２３のみに伝送すべき監視データ４３をローカル制御装置２１へ伝送されることを防ぎ、ローカル制御装置２１と上位制御システム２２を接続する通信ネットワークの伝送負荷を低減する。   The monitoring subsystem 24 also has a function of receiving the operation state data 41 transmitted by the local control device 21 to the upper control system 22 and transmitting the monitoring data 43 to the monitoring and diagnosis system 23. At this time, the network port of the monitoring subsystem 24 separates the functions into an operating state data input port 35 for receiving the operating state data 41 and a monitoring data output port 36 for transmitting the monitoring data 43. The monitoring data output port 36 of the monitoring subsystem 24 is independent of the operation status data input port 35, and the monitoring data output port 36 is connected to the switching hub 31 which is an information discriminating unit, so that only the monitoring and diagnosis system 23 is transmitted. It prevents transmission of the monitoring data 43 to be transmitted to the local control device 21, and reduces the transmission load of the communication network connecting the local control device 21 and the upper control system 22.

さらに、監視サブシステム２４の動作状態データ入力ポート３５に上位制御システム２２宛のパケットが伝送されても、そのままでは受診することはできない。そのため、動作状態データ入力ポート３５は、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送される動作状態データ４１を取得可能なようにプロミスキャス・モードで動作させる。プロミスキャス・モードで設定されたネットワーク・ポートは、自分宛のパケットでないパケットも取り込み可能となる。   Furthermore, even if a packet addressed to the upper control system 22 is transmitted to the operation status data input port 35 of the monitoring subsystem 24, it is not possible to receive a consultation as it is. Therefore, the operation state data input port 35 operates in the promiscuous mode so that the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 can be acquired. A network port configured in promiscuous mode can also capture packets that are not directed to itself.

以上に示したように、ローカル制御装置２１のネットワーク・ポート３４１と上位制御システム２２のネットワーク・ポート３４２を接続する通信ネットワーク間に情報透過部であるリピータ・ハブ３２を設け、この情報透過部であるリピータ・ハブ３２に監視サブシステム２４の動作状態データ入力ポート３５を接続する。監視サブシステム２４は、ネットワーク・ポートを動作状態データ入力ポート３５と監視データ出力ポート３６に機能を分離し、動作状態データ入力ポート３５をプロミスキャス・モードで動作させることで、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送される動作状態データ４１および、上位制御システム２２からローカル制御装置２１に伝送される運転指令４２を取得可能とする。   As described above, the repeater hub 32 serving as an information transmitting unit is provided between the communication networks connecting the network port 341 of the local control device 21 and the network port 342 of the upper control system 22, and the information transmitting unit The operation status data input port 35 of the monitoring subsystem 24 is connected to a certain repeater hub 32. The monitoring subsystem 24 separates functions of the network port into the operating status data input port 35 and the monitoring data output port 36, and operates the operating status data input port 35 in the promiscuous mode, so that the local control device 21 can The operation state data 41 transmitted to the upper control system 22 and the operation command 42 transmitted to the local control device 21 from the upper control system 22 can be acquired.

次に、監視サブシステム２４における監視データ４３の処理について図１、図２、図３を用いて説明する。
図３に、監視サブシステム２４での一連の監視シーケンスを示す。
監視サブシステム２４は、図１に示したように、アドレス・データ選別部２４１、取得データ保存部２４２、判定条件保存部２４３、データ診断部２４４、判定結果保存部２４５、データ伝送処理部２４６を備える。また、動作状態データ４１は図２に示すように、通信ネットワーク経路上をパケットの形で伝送される。 Next, processing of the monitoring data 43 in the monitoring subsystem 24 will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3.
FIG. 3 shows a series of monitoring sequences in the monitoring subsystem 24.
As shown in FIG. 1, the monitoring subsystem 24 includes an address / data sorting unit 241, an acquired data storage unit 242, a determination condition storage unit 243, a data diagnosis unit 244, a determination result storage unit 245, and a data transmission processing unit 246. Prepare. Also, as shown in FIG. 2, the operating state data 41 is transmitted in the form of packets over the communication network path.

ローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送される動作状態データ４１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信ネットワーク経路をパケットとして送信される。パケットとして送信された動作状態データ４１は、図２（ａ）に示すように、ネットワーク・アドレス部５１と伝送データ部５２を含み、図２（ａ）の１行がひとつのパケット化された動作状態データ４１である。ネットワーク・アドレス部５１は、パケットの送信元ＩＰアドレスと送信先ＩＰアドレスが記載されており、本実施例では、送信元ＩＰアドレスがローカル制御装置２１のもの（１９２．１６８．０．２１）となり、送信先ＩＰアドレスが上位制御システム２２のもの（１９２．１６８．０．２２）となる。伝送データ部５２は、パケットの送信時刻とひとつまたは複数の動作状態データを含み、それぞれ予め決められたフォーマットで項目と値が記載されている。   The operation state data 41 transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 is transmitted as a packet using a communication network path such as Ethernet (registered trademark). The operation state data 41 transmitted as a packet includes a network address unit 51 and a transmission data unit 52 as shown in FIG. 2A, and one line of FIG. 2A is packetized. It is state data 41. The network address section 51 describes the source IP address and destination IP address of the packet, and in this embodiment, the source IP address is that of the local control device 21 (192.168.0.21). The transmission destination IP address is that of the host control system 22 (192.168.0.22). The transmission data portion 52 includes the transmission time of the packet and one or more operation state data, and items and values are described in a predetermined format.

図２（ａ）に示した伝送データは、一例として、プラント機器１１の温度（ＴＥＭＰ）と回転機械の回転数（ＲＥＶ）を記載している。本データは、０．１秒毎の短い周期でローカル制御装置２１から上位制御システム２２に伝送されたデータ（ＡＣＫ）を示しており、上位制御システム２２からローカル制御装置２１に対して同間隔で応答を返している。動作状態データ入力ポート３５へ伝送された動作状態データ４１は、アドレス・データ選別部２４１にて、ネットワーク・アドレス部５１の送信元ＩＰアドレスに基づき、パケットとして伝送された各パラメータのデータに選別される。アドレス・データ選別部２４１で選別したデータは、取得データ保存部２４２に逐次記憶する。本実施例では、図２（ａ）に示した伝送データのうち、プラント機器１１の温度（ＴＥＭＰ）に注目して選別し記憶した結果を図２（ｂ）に示す。アドレス・データ選別部２４１は、図２（ｂ）に示したように、取得したデータを選別し、時系列に記憶することで、機器の動作状態を時系列データとして利用可能となる。   The transmission data shown in FIG. 2A describes, as an example, the temperature (TEMP) of the plant device 11 and the rotational speed (REV) of the rotary machine. This data indicates data (ACK) transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 at a short cycle of every 0.1 second, and from the upper control system 22 to the local control device 21 at the same interval. A response has been returned. The operating status data 41 transmitted to the operating status data input port 35 is sorted by the address / data sorting unit 241 into data of each parameter transmitted as a packet based on the transmission source IP address of the network address unit 51. Ru. The data sorted by the address / data sorting unit 241 is sequentially stored in the acquired data storage unit 242. In the present embodiment, among the transmission data shown in FIG. 2A, the result of sorting and storing the temperature (TEMP) of the plant equipment 11 is shown in FIG. 2B. The address / data sorting unit 241 sorts the acquired data as shown in FIG. 2B and stores the data in time series, so that the operation state of the device can be used as time series data.

判定条件保存部２４３には、プラント機器１１の監視項目毎に予め設定された判定基準が記憶されている。図２（ｃ）は、プラント機器１１の温度（ＴＥＭＰ）の判定基準として、温度の上下限値（ＴＥＭＰ［℃］）と許容温度勾配（ΔＴ／Δｔ［℃／ｓ］）について示している。データ診断部２４４は、取得データ保存部２４２に記憶された取得データと、判定条件保存部２４３に記憶された判定基準を取得し診断する。比較結果は、判定結果保存部２４５に保存される。   In the determination condition storage unit 243, a determination criterion set in advance for each monitoring item of the plant equipment 11 is stored. FIG. 2C shows upper and lower limits (TEMP [° C.]) and allowable temperature gradients (ΔT / Δt [° C./s]) as determination criteria of the temperature (TEMP) of the plant equipment 11. The data diagnosis unit 244 acquires and diagnoses the acquired data stored in the acquired data storage unit 242 and the determination criteria stored in the determination condition storage unit 243. The comparison result is stored in the determination result storage unit 245.

判定結果保存部２４５に保存されたデータは、データ伝送処理部２４６にて、監視データ出力ポート３６から監視・診断システム２３に伝送される。この際、すべての生データと診断結果を監視・診断システム２３に伝送することも可能であるが、図２（ｄ）に示したように、診断結果が異常のデータのみ抽出して伝送することで、監視・診断システム２３の記憶装置２３１の容量や通信ネットワークの負荷を低減できる。また、診断結果の異常データに関連する動作状態データ４１や上位制御システム２２からローカル制御装置２１への制御指令４１を確認したい場合には、監視・診断システム２３から監視サブシステム２４の取得データ保存部２４２に対して、閲覧したいデータ、時系列区間、データ間隔等の詳細データの閲覧機能を設けることで、詳細データが確認できる。   The data stored in the determination result storage unit 245 is transmitted from the monitoring data output port 36 to the monitoring and diagnosis system 23 by the data transmission processing unit 246. At this time, it is also possible to transmit all the raw data and the diagnosis result to the monitoring / diagnosis system 23, but as shown in FIG. Thus, the capacity of the storage device 231 of the monitoring and diagnosis system 23 and the load on the communication network can be reduced. Further, when it is desired to confirm the operation state data 41 related to the abnormal data of the diagnosis result and the control command 41 from the upper control system 22 to the local control device 21, the acquired data of the monitoring subsystem 24 is stored from the monitoring and diagnosis system 23. Detailed data can be confirmed by providing the section 242 with a function of browsing detailed data such as data to be browsed, time series sections, data intervals, and the like.

次に、図３を用いて監視シーケンスを説明する。まず、プラント管理者や運転員等のプラント利用者が監視・診断システム２３に対して、監視の開始を指示する。これに基づき、監視・診断システム２３は、監視サブシステム２４に、図示されない適宜の制御線等により監視シーケンスの開始を指示し、監視サブシステム２４のアドレス・データ選別部２４１は、パケットとして伝送される動作状態データ４１を取得する（２４０１）。監視サブシステム２４のアドレス・データ選別部２４１は、取得した動作状態データ４１のパケットより、各動作状態データ４１を分離し（２４０２）、分離した動作状態データ４１を取得データ保存部２４２に保存する（２４０３）。監視サブシステム２４のデータ診断部２４４は、分離した動作状態データ４１の判定条件を判定条件保存部２４３から読み込み（２４０４）、分離した動作状態データと判定条件を用いたデータ診断を実施する（２４０５）。監視サブシステム２４のデータ診断部２４４は、データ診断結果を判定結果保存部２４５に保存し（２４０６）、データ伝送処理部２４６は、予め設定された伝送周期毎に（２４０７）データ診断結果を監視・診断システム２３に伝送する（２４０８）。このような一連の処理をプラント利用者が監視停止指令を入力しない限り続ける（２４０９）。   Next, the monitoring sequence will be described with reference to FIG. First, a plant user such as a plant manager or operator instructs the monitoring and diagnosis system 23 to start monitoring. Based on this, the monitoring / diagnosis system 23 instructs the monitoring subsystem 24 to start the monitoring sequence through an appropriate control line or the like (not shown), and the address / data sorting unit 241 of the monitoring subsystem 24 is transmitted as a packet. Operation state data 41 is acquired (2401). The address / data selection unit 241 of the monitoring subsystem 24 separates each operation state data 41 from the packet of the acquired operation state data 41 (2402), and stores the separated operation state data 41 in the acquired data storage unit 242. (2403). The data diagnosis unit 244 of the monitoring subsystem 24 reads the determination condition of the separated operation state data 41 from the determination condition storage unit 243 (2404), and performs data diagnosis using the separated operation state data and the determination condition (2405) ). The data diagnosis unit 244 of the monitoring subsystem 24 stores the data diagnosis result in the judgment result storage unit 245 (2406), and the data transmission processing unit 246 monitors the data diagnosis result every (2407) transmission cycle set in advance. Transmit to the diagnostic system 23 (2408). Such a series of processes is continued as long as the plant user does not input the monitoring stop command (2409).

図４に、動作状態データ４１と監視データ４３の伝送周期の関係を示す。図２に示したように、ローカル制御装置２１から上位制御システム２２へ伝送する動作状態データ４１の伝送周期（ｔ４１）はプラントの安全性・健全性を担保するため、短い周期で伝送される（図４（ａ））。一方、監視サブシステム２４から監視・診断システム２３に伝送する監視データ４３の伝送周期（ｔ４３）は、動作状態データ４１の伝送周期（ｔ４１）よりも長くて構わない（図４（ｂ））。また、監視サブシステム２４から監視・診断システム２３に伝送する監視データ４３は、プラント機器１１の状態変化を掴む情報として利用すると考えると、監視サブシステム２４でのデータ診断結果を全て伝送する必要はなく、例えば、診断結果に基づき状態変化が検出された毎（不定周期）もしくは、一定のプラント運転周期毎等、予め設定された伝送周期で監視データ４３を伝送すれば良い。また、動作状態データ４１に機器の異常を示すデータが含まれていた場合、監視サブシステム２４はその異常データの前後のデータを所定の経過時間分を別途抽出して記録しておくことで、異常発生の原因究明を容易に実現できる。   FIG. 4 shows the relationship between the operating state data 41 and the transmission cycle of the monitoring data 43. As shown in FIG. 2, the transmission cycle (t41) of the operation state data 41 transmitted from the local control device 21 to the upper control system 22 is transmitted in a short cycle to secure the safety and soundness of the plant ( Fig. 4 (a). On the other hand, the transmission cycle (t43) of the monitoring data 43 transmitted from the monitoring subsystem 24 to the monitoring / diagnosis system 23 may be longer than the transmission cycle (t41) of the operation state data 41 (FIG. 4 (b)). Further, when it is considered that the monitoring data 43 transmitted from the monitoring subsystem 24 to the monitoring / diagnosis system 23 is used as information for grasping the state change of the plant equipment 11, it is necessary to transmit all data diagnosis results in the monitoring subsystem 24 Instead, for example, the monitoring data 43 may be transmitted in a transmission cycle set in advance, such as each time a state change is detected based on the diagnosis result (indeterminate cycle) or every fixed plant operation cycle. When the operation state data 41 includes data indicating an abnormality of the device, the monitoring subsystem 24 separately extracts and records data before and after the abnormal data for a predetermined elapsed time, The cause of the abnormality can be easily identified.

このように、実際のプラントは、複数のプラント機器１１および複数のローカル制御装置２１を備えるため、監視サブシステム２４で複数のプラント機器１１の動作状態データ４１を処理することで、監視・診断システム２３の負担を低減できる上、プラント系統毎に複数の監視サブシステム２４を設けることで、監視サブシステム２４の負荷自体を低減でき、さらに細かな診断処理が実現できる。
As described above, since the actual plant includes the plurality of plant devices 11 and the plurality of local control devices 21, the monitoring subsystem 24 processes the operation state data 41 of the plurality of plant devices 11, thereby a monitoring and diagnosis system. In addition to being able to reduce the load on S. 23, the load itself of the monitoring subsystem 24 can be reduced by providing a plurality of monitoring subsystems 24 for each plant system, and a more detailed diagnostic process can be realized.

図５に、本発明の第２実施例のプラント監視・診断システムの構成を示す。第２実施例を構成する機器の機能は第１実施例と同じであり、第１実施例と異なる点は、プラント機器１１が複数（１１ａ〜１１ｃ）で備えられている点である。ここでは、主に、第１実施例と異なる点について説明する。   FIG. 5 shows the configuration of a plant monitoring and diagnosis system according to a second embodiment of the present invention. The functions of the devices constituting the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and differ from the first embodiment in that a plurality of plant devices 11 (11a to 11c) are provided. Here, points different from the first embodiment will be mainly described.

複数のプラント機器１１ａ〜１１ｃおよびローカル制御装置２１ａ〜２１ｃで構成されるプラント１０の場合、監視サブシステム２４は、プラント機器１１ａ〜１１ｃおよびローカル制御装置２１ａ〜２１ｃの員数に応じて、動作状態データ入力ポート３５ａ〜３５ｃを設ける。また、プラント機器１１ａ〜１１ｃと上位制御システム２２間を通信ネットワーク上で伝送される動作状態データ４１ａ〜４１ｃと運転指令４２ａ〜４２ｃを監視サブシステム２４に取り込むため、それぞれのローカル制御装置１１ａ〜１１ｃのネットワーク・ポート３４１ａ〜３４１ｃと情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１を接続する通信ネットワーク上に情報透過部であるリピータ・ハブ３２ａ〜３２ｃをそれぞれ配置する。この情報透過部であるリピータ・ハブ３２ａ〜３２ｃと監視サブシステム２４の動作状態データ入力ポート３５ａ〜３５ｃをそれぞれ接続する。監視サブシステム２４は、動作状態データ入力ポート３５ａ〜３５ｃから取り込んだ情報に基づき、図３に示したデータ処理を実施することで、複数のプラント機器１１ａ〜１１ｃに対応したデータ診断を実施できる。   In the case of the plant 10 configured with a plurality of plant devices 11a to 11c and the local control devices 21a to 21c, the monitoring subsystem 24 operates state data according to the numbers of the plant devices 11a to 11c and the local control devices 21a to 21c. Input ports 35a to 35c are provided. Further, in order to load the operation status data 41a to 41c and the operation commands 42a to 42c transmitted between the plant devices 11a to 11c and the upper control system 22 into the monitoring subsystem 24, the respective local control devices 11a to 11c. The repeater hubs 32a to 32c, which are information transmission units, are disposed on the communication network that connects the network ports 341a to 341c and the switching hub 31 that is an information discrimination unit. The repeater hubs 32a to 32c, which are the information transmission units, and the operation status data input ports 35a to 35c of the monitoring subsystem 24 are connected to each other. The monitoring subsystem 24 can perform data diagnosis corresponding to the plurality of plant devices 11a to 11c by performing the data processing illustrated in FIG. 3 based on the information acquired from the operation state data input ports 35a to 35c.

また、各プラント機器１１ａ〜１１ｃから取り込んだ情報は、必ずしも個別にデータ診断をする必要はない。例えば、プラント機器１１ａ〜１１ｃの動作状態データ４１ａ〜４１ｃを監視サブシステム２４内でこれらの動作状態データを統合してデータ診断することで、各プラント機器１１ａ〜１１ｃ間の各データ変化に相関が抽出された場合には、単一のプラント機器１１のみの診断では得られなかった故障原因が特定される効果もある。また、類似する複数のプラント機器１１の監視・診断の際には、動作特性の個体差の抽出や、経年変化のばらつき判定等も可能となる。
Moreover, the information taken in from each of the plant devices 11a to 11c does not necessarily need to individually diagnose data. For example, by integrating the operation state data 41a to 41c of the plant devices 11a to 11c in the monitoring subsystem 24 and performing data diagnosis, there is a correlation between each data change among the plant devices 11a to 11c. When extracted, there is also an effect that a failure cause which can not be obtained by the diagnosis of only a single plant device 11 is identified. In addition, when monitoring and diagnosing a plurality of similar plant devices 11, it is also possible to extract individual differences in operating characteristics, and to determine variation over time.

第３実施例では、プラント機器として粒子線治療システムを用いた例を説明する。
図６に、本発明の第３実施例の粒子線治療システムの機器情報収集方法およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す。 In the third embodiment, an example using a particle beam treatment system as a plant device will be described.
FIG. 6 shows the device information collecting method of the particle beam therapy system according to the third embodiment of the present invention and the configuration of a monitoring / diagnosis system using the same.

粒子線治療システム１００は大きく分けて、患者１０３９の患部に照射する荷電粒子ビームを発生する加速器システム１０１、加速器システム１０１で患部の体表からの深さ（飛程）に応じてエネルギーを制御した荷電粒子ビームを患部の位置・形状に合わせた照射野を形成する照射システム１０２、荷電粒子ビームの照射位置を合わせる患者位置決めシステム１０３、および、粒子線治療システムの全体を統括制御する制御システム１０４を備える。   The particle beam therapy system 100 is roughly divided into an accelerator system 101 for generating a charged particle beam to be irradiated to an affected area of a patient 1039, and the accelerator system 101 controlled energy according to the depth (range) from the body surface of the affected area. An irradiation system 102 for forming an irradiation field that matches the position and shape of the charged particle beam with the position and shape of the affected area, a patient positioning system 103 for aligning the irradiation position of the charged particle beam, and a control system 104 for overall control of the particle beam treatment system. Prepare.

ここで、粒子線治療システム１００の概要をシステム監視に関連する部分について簡単に説明する。粒子線治療システム１００を構成する加速器システム１０１として、一般にシンクロトロン１０１２が広く適用されている。   Here, an outline of the particle beam therapy system 100 will be briefly described with respect to a part related to system monitoring. In general, a synchrotron 1012 is widely applied as an accelerator system 101 that constitutes the particle beam therapy system 100.

シンクロトロン１０１２は、前段加速器１０１１から発生された低エネルギーの荷電粒子ビーム１０００ａを入射し、患部の飛程に対応したエネルギーに到達するまで、荷電粒子ビーム１０００ｂをシンクロトロン１０１２内で周回させながら加速する。この際、シンクロトロン１０１２に入射された荷電粒子ビーム１０００ａの入射軌道にずれを生じた場合や、所定のエネルギーまで加速できていない場合には、シンクロトロン１０１２に荷電粒子ビーム１０００ａを安定に供給できない。そのため、入射軌道のずれを計測するビームモニタ１０１１ａや、前段加速器１０１１に設けた高周波検出器１０１１ｂに基づき、前段加速器制御装置１０１４で制御パラメータを調整する。   The synchrotron 1012 receives the low energy charged particle beam 1000 a generated from the pre-stage accelerator 1011 and accelerates while circulating the charged particle beam 1000 b in the synchrotron 1012 until it reaches energy corresponding to the range of the affected area. Do. At this time, when the incident trajectory of the charged particle beam 1000a incident on the synchrotron 1012 is deviated or when the energy can not be accelerated to a predetermined energy, the charged particle beam 1000a can not be stably supplied to the synchrotron 1012 . Therefore, the control parameter is adjusted by the pre-stage accelerator control device 1014 on the basis of the beam monitor 1011 a that measures the deviation of the incident trajectory and the high frequency detector 1011 b provided in the pre-stage accelerator 1011.

また、シンクロトロン１０１２は、周回ビーム１０００ｂを一定の周回軌道上を周回させることで安定に加速できる。そのため、シンクロトロン１０１２を構成する偏向電磁石１０１３や四極電磁石（図示せず）の磁場強度と周回ビーム１０００ｂにエネルギーを付与する高周波加速空胴１０１４の加速周波数を精度良く制御する必要がある。シンクロトロン１０１２内を周回ビーム１０００ｂが安定に加速できているか確認するため、ビーム位置モニタ１０１５ａやビーム強度モニタ１０１５ｂが設けてあり、ビーム位置やビーム強度が低下した場合には、適宜、磁場強度や加速周波数等の制御パラメータを各制御装置（図示せず）で調整する。   In addition, the synchrotron 1012 can stably accelerate by causing the orbiting beam 1000 b to orbit on a constant orbit. Therefore, it is necessary to control with high precision the magnetic field strengths of the deflection electromagnet 1013 and the quadrupole electromagnet (not shown) constituting the synchrotron 1012 and the acceleration frequency of the high frequency acceleration cavity 1014 for applying energy to the orbiting beam 1000b. The beam position monitor 1015a and the beam intensity monitor 1015b are provided to confirm whether the orbiting beam 1000b can be stably accelerated in the synchrotron 1012 and if the beam position or intensity decreases, the magnetic field intensity or the magnetic field intensity is appropriately determined. Control parameters such as acceleration frequency are adjusted by each control device (not shown).

所定のエネルギーまで加速した周回ビーム１０００ｂは、高周波電極１０１６に印加された高周波電圧により、周回ビーム１０００ｂのベータトロン振動振幅を増大させ、周回ビームが安定に周回可能な範囲（安定限界）を越えさせることでデフレクタ１０１７を経由してビーム輸送系１０１８に取り出される。   The orbiting beam 1000 b accelerated to a predetermined energy increases the betatron oscillation amplitude of the orbiting beam 1000 b by the high frequency voltage applied to the high frequency electrode 1016, thereby exceeding the range (stable limit) where the orbiting beam can stably orbit Are taken out to the beam transport system 1018 via the deflector 1017.

ビーム輸送系１０１８に取り出された荷電粒子ビーム１０００ｃは、ビーム輸送系を構成する電磁石（図示せず）にて照射システム１０２に輸送される。この際、荷電粒子ビーム１０００ｃが照射システム１０２の所定の場所に所定の位置・勾配で輸送されることを複数の輸送系モニタ１０１９ａ、１０１９ｂで適宜確認する。   The charged particle beam 1000c taken out to the beam transport system 1018 is transported to the irradiation system 102 by an electromagnet (not shown) constituting the beam transport system. At this time, it is confirmed by the plurality of transport system monitors 1019a and 1019b that the charged particle beam 1000c is transported to a predetermined place of the irradiation system 102 at a predetermined position and gradient.

照射システム１０２は、加速器システム１０１で加速し輸送された荷電粒子ビーム１０００ｃを回転ガントリー１０２２上のビーム輸送系にて照射装置１０２１に輸送し、患部形状に合わせた照射野を形成する。この際、照射装置１０２１の入口と出口に設けてあるビーム位置モニタ１０２０ａ、１０２０ｂにて照射装置内を通過する荷電粒子ビーム１０００ｄの位置と勾配を計測し、所定の経路を通過するように回転ガントリー１０２２上の輸送系の電磁石（図示せず）の磁場強度を調整する。また、照射する荷電粒子ビーム１０００ｄの強度を計測する線量モニタ１０２３を設けることで、照射した荷電粒子ビーム１０００ｄにより所定の線量に到達したら、荷電粒子ビーム１０００ｄの照射を停止する。この際、照射する荷電粒子ビーム１０００ｄの強度は、シンクロトロン１０２を構成する高周波電極１０１６に印加する高周波電圧を調整できるため、照射する荷電粒子ビームの停止は高周波電極１０１６に印加する高周波電圧の供給を停止することで容易に実現できる。   The irradiation system 102 transports the charged particle beam 1000c accelerated and transported by the accelerator system 101 to the irradiation apparatus 1021 by the beam transport system on the rotating gantry 1022, and forms an irradiation field conforming to the shape of the affected area. At this time, beam position monitors 1020a and 1020b provided at the entrance and the exit of the irradiation apparatus 1021 measure the position and gradient of the charged particle beam 1000d passing through the inside of the irradiation apparatus, and the rotating gantry is passed through a predetermined path. Adjust the magnetic field strength of the transport system electromagnet (not shown) on 1022. Further, by providing a dose monitor 1023 for measuring the intensity of the charged particle beam 1000d to be irradiated, the irradiation of the charged particle beam 1000d is stopped when a predetermined dose is reached by the irradiated charged particle beam 1000d. At this time, since the intensity of the charged particle beam 1000d to be irradiated can adjust the high frequency voltage applied to the high frequency electrode 1016 constituting the synchrotron 102, the stop of the charged particle beam to be irradiated is the supply of the high frequency voltage applied to the high frequency electrode 1016 It can be easily realized by stopping the

患者位置決めシステム１０３は、患者を治療ベッド１０３１上に固定し、患部位置を照射装置１０２１の照射位置に合わせる。この際、患者１０３９の患部位置は、Ｘ線透視画像を用いて確認する。Ｘ線透視画像は、治療室乃至回転ガントリー１０２２に設置されているＸ線発生装置１０３３とＸ線検出器１０３４にて取得する。Ｘ線検出器１０３４で取得した透視画像は、位置決め制御システム１０４７で所定の患部位置とのずれを演算し、治療技師（図示せず）が治療ベッド制御装置１０４６に補正量を入力することで精度良く位置を合わせられる。   The patient positioning system 103 fixes the patient on the treatment bed 1031 and aligns the position of the affected part with the irradiation position of the irradiation device 1021. At this time, the affected area position of the patient 1039 is confirmed using a fluoroscopic image. The X-ray fluoroscopic image is acquired by the X-ray generator 1033 and the X-ray detector 1034 installed in the treatment room or the rotating gantry 1022. The fluoroscopic image acquired by the X-ray detector 1034 is calculated by using the positioning control system 1047 to calculate the deviation from a predetermined position of the affected part, and the treatment engineer (not shown) inputs the correction amount to the treatment bed control device 1046 and the accuracy is obtained. Align well.

制御システム１０４は、上位制御システム２２、インターロックシステム（図示せず）、監視・診断システム２３および、監視サブシステム２４を備えており、監視・診断システム２３は、ファイヤーウォール３３を経由して外部ネットワーク３７に接続され、遠隔監視コンソール２６が接続されている。上位制御システム２２は、情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１を経由した通信ネットワークにて、各機器のローカル制御装置１０４１〜１０４７からの動作状態データを収集し、各機器のローカル制御装置１０４１〜１０４７への運転指令を伝送する。また、各機器のローカル制御装置１０４１〜１０４７とインターロックシステム（図示せず）は、電線等の物理的な線路にてインターロック情報（図示せず）が伝送される。なお、各ローカル制御装置１０４１〜１０４７から各機器への運転指令や制御指令等の線は、図では省略されている。   The control system 104 includes an upper control system 22, an interlock system (not shown), a monitoring / diagnosis system 23, and a monitoring subsystem 24. The monitoring / diagnosis system 23 is externally connected via a firewall 33. It is connected to the network 37, and the remote monitoring console 26 is connected. The host control system 22 collects operation state data from the local control devices 1041 to 1047 of each device in a communication network via the switching hub 31 which is an information discriminating unit, and the local control devices 1041 to 1047 of each device Transmit the operation command to Further, in the local control devices 1041 to 1047 of each device and the interlock system (not shown), interlock information (not shown) is transmitted through a physical line such as an electric wire. Lines of operation commands and control commands from the local control devices 1041 to 1047 to the devices are omitted in the figure.

以上に示した粒子線治療システム１００に対して、本発明の適用方法と適用効果をそれぞれ説明する。粒子線治療システム１００を構成する各機器のローカル制御装置１０４１〜１０４７のネットワーク・ポート３４１と情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１を結ぶ通信ネットワークの間にそれぞれ情報透過部であるリピータ・ハブ３２を設置する。そして、これらの情報透過部であるリピータ・ハブ３２と監視サブシステム２４に設けた複数の動作状態データ入力ポート３５を通信ネットワークで接続する。監視サブシステム２４は、監視・診断システム２３に監視データを出力する監視データ出力ポート３６を情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１に接続する。このような通信ネットワークを構築することで、粒子線治療システム１００の監視体系を構築可能となる。   The application method and application effect of the present invention will be described for the particle beam therapy system 100 described above. A repeater hub 32 which is an information transmitting unit between communication ports connecting the network ports 341 of the local control devices 1041 to 1047 of each device constituting the particle beam therapy system 100 and the switching hub 31 which is an information discriminating unit Install. Then, the repeater hub 32 as the information transmitting unit and a plurality of operation state data input ports 35 provided in the monitoring subsystem 24 are connected by a communication network. The monitoring subsystem 24 connects a monitoring data output port 36 for outputting monitoring data to the monitoring / diagnosis system 23 to the switching hub 31 which is an information discriminating unit. By constructing such a communication network, the monitoring system of the particle beam therapy system 100 can be constructed.

特に、既に稼働している粒子線治療システム１００に新たに監視・診断システム２３を設ける場合、各モニタからの伝送機能は各機器のローカル制御装置１０４１〜１０４７と上位制御システム２２のソフトウェアとして実装されているため、新たに監視・診断システム２３に対して同様のデータを伝送するためには、従来は、粒子線治療システム１００の運用を長期間停止した上で実装・動作検証が必要となる。一方、粒子線治療システム１００での患者治療は、日々連続して照射する必要があるため、治療を停止することは患者治療への影響も大きく、避けなければならない。

これに対して、本発明を適用する場合、監視・診断システム２３とともに監視サブシステム２４、情報透過部であるリピータ・ハブ３２を用意し、各装置のローカル制御装置１０４１〜１０４７の各ネットワーク・ポート３４１と情報弁別部であるスイッチング・ハブ３１の間に情報透過部であるリピータ・ハブ３２を接続するだけで実装は完了できるため、夜間に上述作業を実施すれば、粒子線治療システム１００の治療を長時間停止する必要はない。また、本実施例の監視・診断システムの導入により、粒子線治療システム１００を構成する機器に異常が生じた場合の故障原因の調査や、プラント機器１１の異常動作の予兆検出および、消耗部品の補給・交換時期をプラント運用者やプラント保守員に案内が可能となり、粒子線治療システム１００の稼働率を向上でき、より多くの患者の治療が実現できると想定される。 In particular, when the monitoring / diagnosis system 23 is newly provided to the particle beam therapy system 100 already in operation, the transmission function from each monitor is implemented as software for the local control devices 1041 to 1047 of each device and the upper control system 22. Therefore, in order to newly transmit the same data to the monitoring / diagnosis system 23, conventionally, the operation of the particle beam therapy system 100 has to be suspended for a long period of time, and then the mounting / operation verification is required. On the other hand, since the patient treatment with the particle beam treatment system 100 needs to be continuously irradiated every day, stopping treatment has a large impact on patient treatment and should be avoided.

On the other hand, when applying the present invention, the monitoring subsystem 24 and the repeater hub 32 which is an information transmitting unit are prepared together with the monitoring and diagnosis system 23, and each network port of the local control devices 1041 to 1047 of each device. Since the installation can be completed only by connecting the repeater hub 32 which is an information transmitting unit between the 341 and the switching hub 31 which is an information discriminating unit, if the above-mentioned operation is performed at night, the treatment of the particle beam therapy system 100 is performed. There is no need to stop for a long time. In addition, with the introduction of the monitoring and diagnostic system of this embodiment, investigation of the cause of failure when an abnormality occurs in the devices constituting the particle beam therapy system 100, predictive detection of abnormal operation of the plant device 11, and consumable parts It is assumed that it will be possible to guide the plant operator and plant maintenance personnel about the timing of replenishment / replacement, improve the operation rate of the particle beam therapy system 100, and realize treatment of more patients.

つぎに、粒子線治療システム１００に対して監視・診断システムを導入した場合の監視例について説明する。
図７は、本発明を適用した第３実施例の粒子線治療システムにおいて、前段加速器からシンクロトロンへ供給される荷電粒子ビームの特性変化が生じた場合ビーム計測結果の比較を示す。
一例として、前段加速器１０１１からシンクロトロン１０１２へ供給される荷電粒子ビーム１０００ａの特性変化が生じた場合について図７を用いて説明する。図７（ａ）は前段加速器１０１１からシンクロトロン１０１２へ輸送される荷電粒子ビーム１０００ａのビームモニタ１０１１ａでのビーム形状の計測結果、図７（ｂ）はシンクロトロン１０１２内のビーム位置モニタ１０１５ａでの荷電粒子ビーム１０００ｂの計測結果、図７（ｃ）はシンクロトロン１０１２内のビーム強度モニタ１０１５ｂでの荷電粒子ビーム１０００ｂの計測結果、図７（ｄ）はビーム輸送系１０１８上に設けてあるビームモニタ１０１９ｂでの荷電粒子ビーム１０００ｃのビーム形状の計測結果を示している。 Next, an example of monitoring when the monitoring and diagnosis system is introduced to the particle beam therapy system 100 will be described.
FIG. 7 shows a comparison of beam measurement results when the characteristic change of the charged particle beam supplied from the pre-stage accelerator to the synchrotron occurs in the particle beam therapy system of the third embodiment to which the present invention is applied.
As an example, the case where the characteristic change of the charged particle beam 1000a supplied from the pre-stage accelerator 1011 to the synchrotron 1012 occurs will be described using FIG. FIG. 7 (a) is a measurement result of the beam shape at the beam monitor 1011a of the charged particle beam 1000a transported from the pre-stage accelerator 1011 to the synchrotron 1012, and FIG. 7 (b) is a beam position monitor 1015a in the synchrotron 1012. 7 (c) shows the measurement result of the charged particle beam 1000b by the beam intensity monitor 1015b in the synchrotron 1012. FIG. 7 (d) shows the beam monitor provided on the beam transport system 1018. The measurement result of the beam shape of the charged particle beam 1000c in 1019b is shown.

図７（ａ）〜図７（ｄ）の左側に示した図が正常時の計測結果例、右側に示した図が不安定時の計測結果例を示す。前段加速器１０１１が安定に動作している場合には、前段加速器１０１１から供給される荷電粒子ビーム１０００ａの形状を正円とした場合、前段加速器１０１１の高周波電源の出力不安定等の不具合が生じた場合には、前段加速器１０１１から供給される荷電粒子ビーム１０００ａのエネルギーが変動するため、所定の輸送経路から外れ、ビーム形状は正円から外れる。このようなエネルギーが不安定な荷電粒子ビーム１０００ａがシンクロトロン１０１２に入射されると、正常時と比較してビーム位置（図７（ｂ））がずれ、ビーム強度も低くなる（図７（ｃ））。これに伴い、シンクロトロン１０１２から取り出されたビーム強度は低く、ビーム位置も変動する。このように一連の計測結果にある相関が得られた場合、その計測結果から荷電粒子ビーム１０００の不安定な原因を特定できる。
粒子線治療装置はその装置の性質から、非常に厳密な出射制御が要求されるために、ローカル制御装置１０４１〜１０４７と上位制御システム２２の間で高頻度な情報伝送が発生する。そのため、制御用の情報伝達に加えて、それとは別個に診断システム２３のアドレスにもデータ送信を行う仕事を各機器に課すことによる負荷増大の影響は大きい。本実施例では情報透過部を利用することにより、各機器にその負荷を発生させることなく監視・診断システム２３用のデータを取得可能にし、装置の信頼性を向上させることができる。
さらに、自分宛てではないデータを取得するために必要となる監視サブシステム２４に、制御用の高頻度なデータを装置の監視診断に適するように低減する機能を設けることにより、診断機能の低負荷化に寄与し、装置の信頼性を更に向上させることができる。
The diagrams shown on the left side of FIGS. 7 (a) to 7 (d) show an example of the measurement result at the normal time, and the diagram shown on the right side shows an example of the measurement result at the unstable time. When the pre-stage accelerator 1011 is operating stably, when the shape of the charged particle beam 1000a supplied from the pre-stage accelerator 1011 is a positive circle, problems such as output instability of the high-frequency power source of the pre-stage accelerator 1011 occur. In this case, the energy of the charged particle beam 1000a supplied from the pre-stage accelerator 1011 fluctuates, so that it deviates from the predetermined transport path, and the beam shape deviates from a perfect circle. When such a charged particle beam 1000a having unstable energy is incident on the synchrotron 1012, the beam position (FIG. 7 (b)) shifts as compared with the normal time, and the beam intensity also decreases (FIG. 7 (c). )). Along with this, the beam intensity extracted from the synchrotron 1012 is low, and the beam position also fluctuates. Thus, when a certain correlation is obtained in the series of measurement results, the unstable cause of the charged particle beam 1000 can be identified from the measurement results.
Because of the nature of the particle beam therapy system, very strict emission control is required, so frequent transmission of information occurs between the local control system 1041-1047 and the host control system 22. Therefore, in addition to the information transmission for control, the influence of the load increase by imposing the task of transmitting data also to the address of the diagnostic system 23 separately therefrom is large. In the present embodiment, by using the information transmission unit, data for the monitoring / diagnosis system 23 can be acquired without causing a load on each device, and the reliability of the device can be improved.
Furthermore, the monitoring subsystem 24 required to acquire data not addressed to itself has a function to reduce high-frequency data for control to be suitable for monitoring and diagnosis of the device, thereby reducing the load on the diagnostic function. The system reliability can be further improved.

図８に、本発明の第４実施例の粒子線治療システムの機器情報収集手段およびこれを用いた監視・診断システムの構成を示す。第４実施例を構成する機器の機能は第３実施例と同じであり、第３実施例と異なる点は、監視サブシステム２４が複数（２４ａ〜２４ｃ）で構成されている点である。ここでは、第３実施例と異なる点について説明する。監視サブシステム２４を、加速器システム１０１、照射システム１０２、位置決めシステム１０３毎に用意することで、系統ごとに監視がしやすくなり、接続される各機器のローカル制御装置１０４１〜１０４７の員数が少なくなることで、監視サブシステム２４ａ〜２４ｃのそれぞれの負荷が低減できるため、より詳細なデータ診断が実施できると想定される。特に、各監視サブシステム２４に入力される動作状態データ４１の項目数が少なくなれば、図３に示した監視データの分析がより高速に実行できるため、より素早く監視・診断システム２３に対して監視データ４３の提供が可能となる。また、監視・診断システム２３に伝送された監視データ４３も体系的に処理がしやすくなり、監視・診断システム２３でのデータ閲覧・分析がより容易に実施できる。
FIG. 8 shows the device information collecting means of the particle beam therapy system according to the fourth embodiment of the present invention and the configuration of a monitoring / diagnosis system using the same. The function of the apparatus constituting the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment, and the point different from the third embodiment is that the monitoring subsystem 24 is composed of a plurality (24a to 24c). Here, points different from the third embodiment will be described. By preparing the monitoring subsystem 24 for each of the accelerator system 101, the irradiation system 102, and the positioning system 103, it becomes easy to monitor for each system and the number of local control devices 1041 to 1047 of each connected device decreases. Thus, it is assumed that more detailed data diagnosis can be performed because the load on each of the monitoring subsystems 24 a to 24 c can be reduced. In particular, if the number of items of the operating state data 41 input to each monitoring subsystem 24 decreases, the analysis of the monitoring data shown in FIG. 3 can be performed at higher speed. The monitoring data 43 can be provided. Further, the monitoring data 43 transmitted to the monitoring / diagnosis system 23 can be systematically processed easily, and data browsing / analysis in the monitoring / diagnosis system 23 can be more easily implemented.

Ｃ．実施例の効果および従来技術との差異

本発明および／または本実施例によれば、プラント機器の動作状態情報からプラント機器を監視・診断する監視・診断システムにおいて、機器の動作状態情報を通信ネットワークにて収集する際、ローカル制御装置および伝送ネットワークの負荷を低減し安価に監視・診断システムを構築できる。
本発明および／または本実施例によれば、既に稼働中のプラントに監視・診断システムを提供する際、監視・診断システムが構築できるまで当該プラントの稼働率を低下させず、かつ、既存のプラント機器の制御への影響を及ぼさずに継続した運用を実現できる。
C. Effects of the embodiment and differences from the prior art

According to the present invention and / or the present embodiment, in the monitoring / diagnosis system for monitoring / diagnosing plant equipment from the operation status information of plant equipment, when collecting the equipment operating state information in the communication network, the local control device and The load on the transmission network can be reduced and the monitoring and diagnosis system can be constructed inexpensively.
According to the present invention and / or the present embodiment, when providing a monitoring / diagnosis system to a plant which is already in operation, the operation rate of the plant is not reduced until the monitoring / diagnosis system can be constructed, and the existing plant is provided. Continuous operation can be realized without affecting the control of the device.

ここで、本発明および／または本実施例と、各特許文献との主な違いを説明する。特許文献１は、ネットワークに接続された複数の監視対象機器に対して、監視装置を階層化した障害監視システムに関する。特許文献１が対象とする監視対象は、ＩＰネットワークに接続された機器であり、これらの機器の状態監視・制御を実現するため、ＳＮＭＰを用いている。本実施例において、ＩＰネットワークに接続された機器はローカル制御装置２１や上位制御システム２２、監視・診断システム２３、および、監視サブシステム２４であり、本発明および／または本実施例の監視対象は、プラント機器１１である。そのため、監視対象が異なる。また、本発明および／または本実施例ではＳＮＭＰを利用しておらず、階層化した監視装置では監視装置に接続されたプラント機器の故障診断を実施していないため、障害監視の内容も実現方法も異なる。
特許文献２は、制御システムの状態により通信パターンが変化する特徴に基づき、制御ネットワークの異常を検知する方法が示されている。特許文献２の監視対象は制御ネットワークであり、本発明および／または本実施例では、監視対象が異なる。
Here, main differences between the present invention and / or the present embodiment and each patent document will be described. Patent Document 1 relates to a failure monitoring system in which monitoring devices are hierarchized with respect to a plurality of monitoring target devices connected to a network. The monitoring targets targeted by Patent Document 1 are devices connected to an IP network, and SNMP is used to implement status monitoring and control of these devices. In the present embodiment, the devices connected to the IP network are the local control device 21, the upper control system 22, the monitoring / diagnosis system 23, and the monitoring subsystem 24, and the monitoring targets of the present invention and / or the present embodiment are , Plant equipment 11. Therefore, monitoring targets are different. Further, in the present invention and / or the present embodiment, since SNMP is not used and hierarchical monitoring apparatuses do not perform failure diagnosis of plant devices connected to the monitoring apparatus, a method of realizing contents of failure monitoring is also provided. Also different.
Patent Document 2 discloses a method of detecting an abnormality in a control network based on a feature in which a communication pattern changes according to the state of a control system. The monitoring target in Patent Document 2 is a control network, and in the present invention and / or in the present embodiment, the monitoring targets are different.

Ｄ．付記

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
D. Appendices

The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.
Further, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing part or all of them with an integrated circuit. Further, each configuration, function, etc. described above may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
Further, control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for the description, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In practice, almost all configurations may be considered to be mutually connected.

１０…プラント
１１…プラント機器
１１１…受電系統
１２…センサ
１２１…センサ検出値
１２２…動作雰囲気情報
１２３…施設インフラ情報
２１…ローカル制御装置
２１１…制御指令
２２…上位制御システム
２３…監視・診断システム
２３１…記憶装置
２３２…表示装置
２４…監視サブシステム
２４１…アドレス・データ選別部
２４２…取得データ保存部
２４３…判定条件保存部
２４４…データ診断部
２４５…判定結果保存部
２４６…データ伝送処理部
２６…遠隔監視コンソール
３０…内部ネットワーク
３１…情報弁別部（スイッチング・ハブ）
３２…情報透過部（リピータ・ハブ）
３３…ファイヤーウォール
３４…ネットワーク・ポート
３４１…ローカル制御装置のネットワーク・ポート
３４２…上位制御システムのネットワーク・ポート
３４３…監視サブシステムのネットワーク・ポート
３５…動作状態データ入力ポート
３６…監視データ出力ポート
３７…外部ネットワーク
４１…動作状態データ
４２…運転指令
４３…監視データ
５１…ネットワーク・アドレス部
５２…伝送データ部
１００…粒子線治療システム
１０１…加速器システム
１０２…照射システム
１０３…患者位置決めシステム
１０４…制御システム
１０００ａ〜１０００ｄ…荷電粒子ビーム
１０１１…前段加速器
１０１１ａ…ビーム位置モニタ
１０１２…シンクロトロン
１０１３…偏向電磁石
１０１４…高周波加速空胴
１０１５ａ…ビーム位置モニタ
１０１５ｂ…ビーム強度モニタ
１０１６…高周波電極
１０１７…デフレクタ
１０１８…ビーム輸送系
１０１９ａ、１０１９ｂ…ビームモニタ
１０２０ａ、１０２０ｂ…ビームモニタ
１０２１…照射装置
１０２２…回転ガントリー
１０２３…線量モニタ
１０３１…治療ベッド
１０３３…Ｘ線発生装置
１０３４…Ｘ線検出器
１０４１〜１０４７…各機器のローカル制御装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plant 11 ... Plant apparatus 111 ... Receiving system 12 ... Sensor 121 ... Sensor detected value 122 ... Operation atmosphere information 123 ... Facility infrastructure information 21 ... Local control apparatus 211 ... Control command 22 ... Higher-order control system 23 ... Monitoring and diagnosis system 231 ... storage device 232 ... display device 24 ... monitoring subsystem 241 ... address data sorting unit 242 ... acquired data storage unit 243 ... determination condition storage unit 244 ... data diagnosis unit 245 ... determination result storage unit 246 ... data transmission processing unit 26 ... Remote monitoring console 30 ... Internal network 31 ... Information discrimination unit (switching hub)
32: Information transmission unit (repeater hub)
33 ... Firewall 34 ... Network port 341 ... Network port 342 of the local control unit ... Network port 343 of the upper control system ... Network port 35 of the monitoring subsystem ... Operation status data input port 36 ... Monitoring data output port 37 ... external network 41 ... operation state data 42 ... operation command 43 ... monitoring data 51 ... network address section 52 ... transmission data section 100 ... particle beam therapy system 101 ... accelerator system 102 ... irradiation system 103 ... patient positioning system 104 ... control system 1000a to 1000d ... charged particle beam 1011 ... pre-stage accelerator 1011a ... beam position monitor 1012 ... synchrotron 1013 ... deflection electromagnet 1014 ... high frequency acceleration cavity 1015a ... beam position monitor 10 5b Beam intensity monitor 1016 High frequency electrode 1017 Deflector 1018 Beam transport system 1019a, 1019b Beam monitor 1020a, 1020b Beam monitor 1021 Irradiation device 1022 Rotating gantry 1023 Dose monitor 1031 Treatment bed 1033 X-ray generation Device 1034 ... X-ray detectors 1041 to 1047 ... Local control device for each device

Claims (14)

監視システムであって、
プラント機器の動作状態データに基づき前記プラント機器を制御するローカル制御装置と、
前記ローカル制御装置と第１の通信ネットワーク経路で接続され、前記動作状態データの伝送周期で前記プラント機器を制御する上位制御システムと、
前記ローカル制御装置の前記動作状態データの前記伝送周期よりも長い監視周期で、前記プラント機器を監視する監視・診断システムと、
前記ローカル制御装置と前記上位制御システムを接続する前記第１の通信ネットワーク経路に配置され、入力されたパケットを送信先ネットワーク・アドレスの機器のネットワーク・ポートにのみ伝送するよう弁別し、前記動作状態データを前記上位制御システムに伝送する情報弁別部と、
前記第１の通信ネットワーク経路の前記ローカル制御装置と前記情報弁別部の間に配置され、受信したパケットを複数のネットワーク・ポートに送信する情報透過部と、
入力ポートおよび出力ポートを有し、前記プラント機器の前記動作状態データを前記情報透過部を経由して前記入力ポートから取得し、前記動作状態データから予め設定された診断アルゴリズムに基づく診断を実行して監視データを求め、前記監視データを前記出力ポートから前記情報弁別部を介して第２の通信ネットワーク経路により前記監視・診断システムに送る監視サブシステムと、
を備えた監視システム。 A surveillance system,
A local control device that controls the plant device based on operating condition data of the plant device;
An upper control system connected to the local control apparatus via a first communication network path and controlling the plant equipment in a transmission cycle of the operation state data;
A monitoring / diagnosis system for monitoring the plant equipment at a monitoring cycle longer than the transmission cycle of the operation state data of the local control device;
It is arranged in the first communication network path connecting the local control device and the upper control system, and the input packet is discriminated to be transmitted only to the network port of the device of the destination network address, and the operation state An information discriminator that transmits data to the upper control system;
An information transparent unit disposed between the local control device and the information discriminating unit of the first communication network path, and transmitting the received packet to a plurality of network ports;
An input port and an output port are provided, and the operation state data of the plant equipment is acquired from the input port via the information transmission unit, and a diagnosis based on a diagnostic algorithm preset from the operation state data is executed. A monitoring subsystem that determines monitoring data and sends the monitoring data from the output port to the monitoring / diagnostic system via a second communication network path via the information discriminator;
Monitoring system with. 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記監視サブシステムの前記入力ポートは、前記ローカル制御装置から前記情報透過部を経由して前記上位制御システムに伝送される前記動作状態データを取得可能なようにプロミスキャス・モードで動作させること、または、前記動作状態データを閲覧可能な動作条件を設定することを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
The input port of the monitoring subsystem operates in a promiscuous mode so as to be able to acquire the operation state data transmitted from the local control device to the host control system via the information transmission unit. Alternatively, a monitoring system may set an operating condition capable of browsing the operating state data . 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記監視サブシステムは、前記情報弁別部を経て取得したパケットより前記動作状態データを分離し、
前記監視サブシステムは、前記動作状態データに対する予め定められた判定条件により、分離した前記動作状態データのデータ診断を実施し、
前記監視サブシステムは、前記データ診断の結果を、前記監視データとして、前記動作状態データの伝送周期よりも長い予め設定された前記監視周期毎に、前記第２の通信ネットワーク経路により前記監視・診断システムに伝送する
ことを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
The monitoring subsystem separates the operation state data from the packet acquired through the information discriminator.
The monitoring subsystem executes data diagnosis of the separated operation state data according to a predetermined determination condition for the operation state data ,
The monitoring subsystem uses the second communication network path to monitor and diagnose the result of the data diagnosis, as the monitoring data, for each preset monitoring cycle longer than the transmission cycle of the operation state data. A monitoring system characterized by transmitting to the system. 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記プラント機器および前記ローカル制御装置および前記情報透過部を複数組備え、
前記監視サブシステムは、前記入力ポートを前記複数組の数設け、
それぞれの前記ローカル制御装置のネットワーク・ポートと前記情報弁別部を接続する前記第１の通信ネットワーク経路上に、前記情報透過部をそれぞれ配置し、
各前記情報透過部と前記監視サブシステムの各前記入力ポートを接続し、
前記監視サブシステムは、複数の前記入力ポートから取り込んだ複数の前記動作状態データに基づき、複数の前記プラント機器に対応したデータ診断をして、該データ診断の結果を前記監視データとして前記第２の通信ネットワーク経路に出力する
ことを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
A plurality of sets of the plant equipment, the local control device, and the information transmission unit;
The monitoring subsystem provides the number of sets of the input ports;
The information transmitting unit is disposed on the first communication network path connecting the network port of each of the local control devices and the information discriminating unit;
Connecting each said information transparent part and each said input port of said monitoring subsystem;
The monitoring subsystem performs data diagnosis corresponding to a plurality of plant devices based on a plurality of the operation state data fetched from a plurality of the input ports, and uses the result of the data diagnosis as the monitoring data . A monitoring system characterized by outputting to a communication network path of 請求項４に記載された監視システムにおいて、
前記監視サブシステムは、各前記プラント機器から取り込んだそれぞれの前記動作状態データに対して個別にデータ診断をすることを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 4,
The monitoring system, wherein the monitoring subsystem individually diagnoses the operation state data acquired from each of the plant devices. 請求項４に記載された監視システムにおいて、
前記監視サブシステムは、複数の前記プラント機器から取り込んだ複数の前記動作状態データを統合してデータ診断をすることを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 4,
A monitoring system characterized in that the monitoring subsystem integrates and diagnoses a plurality of the operation state data acquired from a plurality of the plant devices. 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記監視・診断システムは、取得した前記監視データから、予め定められた診断を実施し、該診断の結果により求めた保守情報および／または稼働情報を表示装置に表示することを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
The monitoring / diagnosis system performs a predetermined diagnosis from the acquired monitoring data, and displays maintenance information and / or operation information obtained from a result of the diagnosis on a display device. . 請求項７に記載された監視システムにおいて、
前記監視・診断システムは、前記保守情報および／または稼働情報を、外部ネットワークを経由して、遠隔監視装置に表示させることを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 7,
The monitoring / diagnosis system causes the remote monitoring device to display the maintenance information and / or operation information via an external network. 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記動作状態データは、送信元ＩＰアドレスと送信先ＩＰアドレスを含むネットワーク・アドレス部と、パケットの送信時刻と複数の前記動作状態データを含む伝送データ部を含むことを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
The monitoring system according to claim 1, wherein the operation status data includes a network address unit including a transmission source IP address and a transmission destination IP address, and a transmission data unit including a packet transmission time and a plurality of the operation status data . 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記動作状態データは、前記プラント機器の時刻に対する温度データを複数含み、
前記監視サブシステムは、前記温度データを、予め定められた温度の上下限値と許容温度勾配によりデータ診断し、該データ診断の結果を前記監視データとして前記第２の通信ネットワーク経路に出力することを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
The operating state data includes a plurality of temperature data for the time of the plant equipment,
The monitoring subsystem diagnoses the temperature data based on predetermined upper and lower limit values of temperature and an allowable temperature gradient, and outputs the result of the data diagnosis as the monitoring data to the second communication network path. Monitoring system characterized by 請求項１に記載された監視システムにおいて、
前記プラント機器は、
患者に照射する荷電粒子ビームを発生する加速器システムと、前記加速器システムでエネルギーを制御した荷電粒子ビームの照射野を形成する照射システムと、荷電粒子ビームの照射位置を合わせる位置決めシステムとを備えた粒子線治療システムであり、
ひとつまたは複数の前記ローカル制御装置が、前記加速器システム、前記照射システム、前記位置決めシステムに、それぞれ設けられ、
前記監視サブシステムは、前記ローカル制御装置の数に応じて、前記入力ポートを複数設け、
それぞれの前記ローカル制御装置のネットワーク・ポートと前記情報弁別部を接続するそれぞれの前記第１の通信ネットワーク経路上に、前記情報透過部をそれぞれ配置し、
各前記情報透過部と前記監視サブシステムの各前記入力ポートを接続し、
前記監視サブシステムは、複数の前記入力ポートから取り込んだ複数の前記動作状態データに基づき、複数の前記ローカル制御装置に対応したデータ診断をして、該データ診断の結果を前記監視データとして前記第２の通信ネットワーク経路に出力する
ことを特徴とする監視システム。 In the monitoring system according to claim 1,
The plant equipment is
A particle comprising an accelerator system for generating a charged particle beam to be irradiated to a patient, an irradiation system for forming an irradiation field of a charged particle beam whose energy is controlled by the accelerator system, and a positioning system for adjusting the irradiation position of the charged particle beam Radiotherapy system,
One or more of the local control devices are provided to the accelerator system, the irradiation system, and the positioning system, respectively.
The monitoring subsystem provides a plurality of the input ports according to the number of the local control devices.
The information transmitting unit is disposed on each of the first communication network paths connecting the network port of each of the local control devices and the information discriminating unit;
Connecting each said information transparent part and each said input port of said monitoring subsystem;
The monitoring subsystem diagnoses data corresponding to a plurality of local control devices based on a plurality of the operation state data taken in from a plurality of the input ports, and outputs the result of the data diagnosis as the monitoring data . A monitoring system characterized by outputting to a second communication network path. 請求項１１に記載された監視システムにおいて、
前記監視サブシステムを、前記加速器システム、前記照射システム、前記位置決めシステム毎に備え、
前記情報弁別部は、複数の前記監視サブシステムの各々からの各前記監視データを入力し、複数の前記監視データを前記監視・診断システムに伝送することを特徴とする監視システム。 In the surveillance system according to claim 11,
The monitoring subsystem is provided for each of the accelerator system, the irradiation system, and the positioning system,
The monitoring system, wherein the information discriminating unit inputs each of the monitoring data from each of a plurality of the monitoring subsystems, and transmits a plurality of the monitoring data to the monitoring and diagnosis system. 請求項１１に記載された監視システムにおいて、
前記動作状態データは、荷電粒子ビームのビーム形状の計測結果、ビーム位置の計測結果、ビーム強度の計測結果のいずれかひとつまたは複数を含むことを特徴とする監視システム。 In the surveillance system according to claim 11,
The monitoring system, wherein the operation state data includes any one or more of a measurement result of a beam shape of a charged particle beam, a measurement result of a beam position, and a measurement result of a beam intensity. 粒子線治療システムであって、
荷電粒子ビームを発生する加速器システムと、
前記荷電粒子ビームを照射する照射システムと、
前記荷電粒子ビームの照射位置を合わせる患者位置決めシステムと、
前記各システムの機器を監視する監視システムと
を有し、
前記監視システムは、
監視装置と、
前記各システムの機器の動作状態情報に基づき前記各システムの機器を制御するローカル制御装置と、
前記ローカル制御装置と第１の通信ネットワーク経路で接続され、前記動作状態情報の伝送周期で前記各システムの機器を制御する上位制御システムと、
前記ローカル制御装置の前記動作状態情報の前記伝送周期よりも長い監視周期で、前記各システムの機器を監視する監視・診断システムと、
前記ローカル制御装置と前記上位制御システムを接続する前記第１の通信ネットワーク経路に配置され、入力されたパケットを送信先ネットワーク・アドレスの機器のネットワーク・ポートにのみ伝送し、前記動作状態情報を前記上位制御システムに伝送する情報弁別部と、
を備え、
前記監視装置は、
前記第１の通信ネットワーク経路の前記ローカル制御装置と前記情報弁別部の間に配置され、受信したパケットを全てのネットワーク・ポートに送信する情報透過部と、
入力ポートおよび出力ポートを有し、前記各システムの機器の前記動作状態情報を前記情報透過部を経由して前記入力ポートから取得し、前記動作状態情報から予め設定された診断アルゴリズムに基づく診断を実行して監視情報を求め、前記監視情報を前記出力ポートから前記情報弁別部を介して第２の通信ネットワーク経路により前記監視・診断システムに送る監視サブシステムと、
を備えた前記監視装置であることを特徴とする粒子線治療システム。 A particle therapy system,
An accelerator system for generating a charged particle beam,
An irradiation system for irradiating the charged particle beam;
A patient positioning system for aligning the irradiation position of the charged particle beam;
And a monitoring system for monitoring the devices of each system.
The monitoring system
A monitoring device,
A local control device that controls the devices of each system based on operation state information of the devices of each system;
An upper control system connected to the local control apparatus through a first communication network path and controlling devices of each system in a transmission cycle of the operation state information;
A monitoring / diagnosis system that monitors equipment of each system at a monitoring cycle longer than the transmission cycle of the operation state information of the local control device;
It is disposed in the first communication network path connecting the local control device and the upper control system, and transmits the input packet only to the network port of the device of the destination network address, and the operation status information is An information discriminator to be transmitted to the host control system;
Equipped with
The monitoring device
An information transparent unit disposed between the local control device and the information discriminating unit of the first communication network path, and transmitting the received packet to all the network ports;
It has an input port and an output port, acquires the operation status information of the device of each system from the input port via the information transmission unit, and diagnoses based on a diagnostic algorithm preset from the operation status information. A monitoring subsystem that executes to obtain monitoring information and sends the monitoring information from the output port to the monitoring / diagnostic system via a second communication network path via the information discriminator;
A particle beam therapy system comprising: the monitoring device comprising:
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