JP6824732B2 - 収集装置、収集方法、プログラム及び収集システム - Google Patents

Description

本発明は、収集装置、収集方法、プログラム及び収集システムに関する。

例えば、発電プラントや化学プラントを含むプラントは、安全かつ安定的な運転が望まれる。プラントの異常の発生を未然防止したり早期発見したりするために、プラントから運転状態を示すデータを収集し、収集したデータに基づいて異常の予兆を診断する遠隔監視が行われる。このような遠隔監視においては、データの真正性を保証する必要がある。

発電プラントなどの運転データを履歴管理する際に、元データを加工して帳票データとして出力した以降に、帳票データが修正されていないことを証明する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。プラントデータに完全性コードを付与して秘密鍵により検証可能な完全性データを生成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−０２８５１６号公報 特開２０００−１９４２６２号公報

異常の予兆の診断処理に使用する、プラントから収集するデータは多岐に亘る。このため、収集したデータは、品質にバラツキがあるおそれがある。品質にバラツキがあるデータでは、異常の予兆の診断処理が実行できないおそれがある。また、データの品質が異常の予兆の診断処理に適していない場合、適切なデータの準備に手間を要するおそれがある。このように、異常の予兆の診断処理に適したデータを収集することが望まれる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、適切なデータを収集する収集装置、収集方法、プログラム及び収集システムを提供することを目的とする。

本発明の収集装置は、プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信部と、前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する第一検査部と、前記第一検査部の検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する第一送信要求部とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集装置は、前記運転データが所定範囲の値であるか否かに基づいて、前記運転データが正常であるか否かを検査する第二検査部と、前記データユニットの送信側に対して所定の前記データユニットの送信を要求する第二送信要求部とを備え、前記第二送信要求部は、前記第二検査部で前記運転データが異常であると判定された場合、前記データユニットの送信側に対して、異常であると判定された前記運転データを含む前記データユニットと異なる時刻のデータユニットの送信を要求する、ことが好ましい。この構成によれば、運転データが異常であると判定された場合、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集装置は、前記データユニットに含まれる前記運転データの値を補完する補完部を備え、前記第二検査部は、前記第二検査部で異常であると判定された前記運転データを含む前記データユニットについて、異常であると判定された前記運転データの値を補完することで、前記データユニットに基づいて前記プラントの異常の予兆の診断処理を実行することが可能か否かを判定し、前記補完部は、前記第二検査部で診断処理を実行可能と判定した場合、異常であると判定された前記運転データの値を補完する、ことが好ましい。この構成によれば、異常であると判定された運転データの値を補完することで、プラントの異常の予兆の診断処理を実行することが可能な場合、異常であると判定された前記運転データの値を補完し、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集装置は、前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得部と、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する第三送信要求部とを備え、前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する、ことが好ましい。この構成によれば、診断結果が異常の予兆があることを示す場合、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集装置は、前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得部と、含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する第四送信要求部とを備え、前記第四送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する、ことが好ましい。この構成によれば、診断結果が異常の予兆があることを示す場合、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集装置は、前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔を短くして前記データユニットを送信するよう要求する、ことが好ましい。この構成によれば、診断結果が異常の予兆があることを示す場合、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集装置は、前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔をずらして前記データユニットを送信するよう要求する、ことが好ましい。この構成によれば、診断結果が異常の予兆があることを示す場合、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集方法は、プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信ステップと、前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する検査ステップと、前記検査ステップにおける検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する送信要求ステップとを含むことを特徴とする。

この方法によれば、適切なデータを収集することができる。

本発明のプログラムは、プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信ステップと、前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する検査ステップと、前記検査ステップにおける検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する送信要求ステップとをコンピューターに実行させることを特徴とする。

このプログラムによれば、適切なデータを収集することができる。

本発明の収集システムは、プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信部と、前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する第一検査部と、前記第一検査部の検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する第一送信要求部とを有する収集装置と、前記データユニットを前記収集装置に送信する送信部を有する送信装置と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、適切なデータを収集することができる。

本発明によれば、適切なデータを収集する収集装置、収集方法、プログラム及び収集システムを実現できる。

図１は、本発明の実施形態に係る収集システムの一例を示すブロック図である。 図２は、診断装置のブロック図である。 図３は、管理装置のブロック図である。 図４は、送信装置のブロック図である。 図５Ａは、送信装置が取得するデータの一例を示す模式図である。 図５Ｂは、送信装置が取得するデータの他の例を示す模式図である。 図６は、運転データユニットの一例を示す模式図である。 図７は、本発明の実施形態に係る収集装置のブロック図である。 図８は、運転データユニットの他の例を示す模式図である。 図９は、運転データユニットの他の例を示す模式図である。 図１０は、運転データユニットの他の例を示す模式図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る収集装置における収集方法の概略を示すフロー図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る収集装置における収集方法の概略を示すフロー図である。 図１３は、本発明の実施形態に係る収集装置と送信装置と管理装置とのデータの授受を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る収集システムの一例を示すブロック図である。収集システム１は、診断装置１００におけるプラントの異常の予兆を診断処理で使用する運転データを収集する。収集システム１は、診断装置１００と管理装置１１０とデータを送受信可能である。

図２を用いて、診断装置１００について説明する。図２は、診断装置のブロック図である。診断装置１００は、プラントの遠隔監視を行うサービス事業者の拠点内に設置されている。診断装置１００は、収集装置３から受信した、後述する運転データユニットＤＵに基づいて、プラントの異常の予兆の有無を診断する。診断装置１００は、診断結果を収集装置３に送信する。診断装置１００は、受信部１０１と、送信部１０２と、記憶部１０３と、制御部１０４とを有する。

受信部１０１は、収集装置３からデータを受信可能である。受信部１０１は、運転データユニットＤＵを収集装置３から受信する。

送信部１０２は、収集装置３に対してデータを送信可能である。送信部１０２は、診断結果を収集装置３に送信する。

記憶部１０３は、制御部１０４における情報処理を実行するために用いられる各種プログラム及び各種データベースが記憶されている。記憶部１０３は、受信した運転データユニットＤＵを記憶する。記憶部１０３は、診断結果を記憶している。

制御部１０４は、メモリ及びＣＰＵにより構成される。制御部１０４は、専用のハードウェアにより実現されるものであっても、制御部１０４の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。制御部１０４は、診断部１０４１を有する。

診断部１０４１は、受信した運転データユニットＤＵに基づいて、プラントの異常の予兆の有無を診断する診断処理を実行する。

図３を用いて、管理装置１１０について説明する。図３は、管理装置のブロック図である。管理装置１１０は、プラントの運営事業者の拠点内に設置されている。管理装置１１０は、プラントの運転状態を示すデータである運転データユニットＤＵを管理する。管理装置１１０は、受信部１１１と、記憶部１１２と、制御部１１３とを有する。

受信部１１１は、送信装置２からデータを受信可能である。受信部１１１は、送信装置２が送信した運転データユニットＤＵを受信する。

記憶部１１２は、制御部１１３における情報処理を実行するために用いられる各種プログラム及び各種データベースが記憶されている。記憶部１１２は、受信した運転データユニットＤＵを記憶する。

図１に戻って、収集システム１は、送信装置２と、収集装置３とを備える。

図４を用いて、送信装置２について説明する。図４は、送信装置のブロック図である。送信装置２は、プラントに設置されている。送信装置２は、機器やセンサから出力された、プラントの運転状態を示す運転データを取得し、収集装置３と管理装置１１０とに送信する。より詳しくは、送信装置２は、取得した運転データと、運転データの真正性を保証するハッシュ値とを含む運転データユニットＤＵを収集装置３と管理装置１１０とに送信する。送信装置２は、送信部２１と、記憶部２２と、制御部２３とを有する。ハッシュ値とは、運転データの真正性を保証する保証値の一例である。

送信部２１は、収集装置３と管理装置１１０とに対してデータを送信可能である。送信部２１は、運転データユニットＤＵを所望の時間間隔で収集装置３と管理装置１１０とに送信する。例えば、送信部２１は、運転データユニットＤＵをサンプリング間隔ごとに収集装置３と管理装置１１０とに送信する。

運転データユニットＤＵは、少なくとも一つ以上の運転データとハッシュ値とを含む。運転データは、プラントの機器の部品に取り付けられたセンサが取得したデータである。本実施形態では、運転データは、センサＡで取得したデータＡからセンサＺＡで取得したデータＺＡまでの複数のデータを含む。ハッシュ値は、運転データユニットＤＵごとに一意に設定される。例えば、ハッシュ値は、運転データユニットＤＵに含まれる運転データに基づいてハッシュ関数で算出される。

サンプリング間隔は、運転データユニットＤＵを収集装置３と管理装置１１０とに送信する時間間隔Δｔである。

記憶部２２は、制御部２３における情報処理を実行するために用いられる各種プログラム及び各種データベースが記憶されている。記憶部２２は、運転データと運転データユニットＤＵとを記憶する。

制御部２３は、メモリ及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算装置）により構成される。制御部２３は、専用のハードウェアにより実現されるものであっても、制御部２３の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。制御部２３は、取得部２３１と、生成部２３２とを有する。

取得部２３１は、プラントの機器の部品に取り付けられたセンサが取得した運転データを取得する。取得部２３１は、少なくともサンプリング間隔と同じ時間間隔でデータを取得する。取得部２３１は、取得したデータを記憶部２２に記憶する。

図５Ａ、図５Ｂを用いて、取得部２３１で取得するデータについて説明する。図５Ａは、送信装置が取得するデータの一例を示す模式図である。図５Ｂは、送信装置が取得するデータの他の例を示す模式図である。本実施形態では、サンプリング間隔Δｔで、センサＡからセンサＺＡまでのセンサが取得した運転データを受信しているものとする。例えば、図５Ａに示すように、時刻ｔ１において、センサＡからデータＡ１を取得し、センサＢからデータＢ１を取得し、センサＣからデータＣ１を取得し、センサＺからデータＺ１を取得し、センサＺＡからデータＺＡ１を取得する。時刻ｔ１＋Δｔにおいて、センサＡからデータＡ２を取得し、センサＢからデータＢ２を取得し、センサＣからデータＣ２を取得し、センサＺからデータＺ２を取得し、センサＺＡからデータＺＡ２を取得する。時刻ｔ１＋（ｎ−１）Δｔにおいて、センサＡからデータＡｎを取得し、センサＢからデータＢｎを取得し、センサＣからデータＣｎを取得し、センサＺからデータＺｎを取得し、センサＺＡからデータＺＡｎを取得する。なお、ｎは自然数である。

または、サンプリング間隔Δｔより短い時間間隔で、センサＡからセンサＺＡまでのセンサが取得した運転データを受信してもよい。この場合、例えば、図５Ｂに示すように、サンプリング間隔Δｔの運転データに加えて、時刻ｔ１＋Δｔ／２において、センサＡからデータＡ１１を取得し、センサＢからデータＢ１１を取得し、センサＣからデータＣ１１を取得し、センサＺからデータＺ１１を取得し、センサＺＡからデータＺＡ１１を取得する。時刻ｔ１＋（３／２）Δｔにおいて、センサＡからデータＡ２１を取得し、センサＢからデータＢ２１を取得し、センサＣからデータＣ２１を取得し、センサＺからデータＺ２１を取得し、センサＺＡからデータＺＡ２１を取得する。時刻ｔ１＋（２ｎー１）（Δｔ／２）において、センサＡからデータＡｎ１を取得し、センサＢからデータＢｎ１を取得し、センサＣからデータＣｎ１を取得し、センサＺからデータＺｎ１を取得し、センサＺＡからデータＺＡｎ１を取得する。

生成部２３２は、運転データとハッシュ値とを組み合わせた運転データユニットＤＵを生成する。生成部２３２は、取得部２３１で取得した運転データをすべて含む運転データユニットＤＵを生成してもよいし、取得した運転データの一部を含む運転データユニットＤＵを生成してもよい。生成部２３２は、生成した運転データユニットＤＵを記憶部２２に記憶する。

図６を用いて、生成部２３２で生成する運転データユニットＤＵについて説明する。図６は、運転データユニットの一例を示す模式図である。本実施形態では、生成部２３２は、サンプリング間隔ごとに、センサＡからセンサＺまでのセンサが取得した運転データを含む運転データユニットＤＵを生成する。例えば、生成部２３２は、運転データとして、センサＡから取得したデータＡ１と、センサＢから取得したデータＢ１と、センサＣから取得したデータＣ１と、センサＺから取得したデータＺ１とを含み、運転データから生成されたハッシュ値ｈａｓｈ１とを含む運転データユニットＤＵ１を生成する。生成部２３２は、運転データとして、センサＡから取得したデータＡ２と、センサＢから取得したデータＢ２と、センサＣから取得したデータＣ２と、センサＺから取得したデータＺ２とを含み、運転データから生成されたハッシュ値ｈａｓｈ２とを含む運転データユニットＤＵ２を生成する。生成部２３２は、運転データとして、センサＡから取得したデータＡｎと、センサＢから取得したデータＢｎと、センサＣから取得したデータＣｎと、センサＺから取得したデータＺｎとを含み、運転データから生成されたハッシュ値ｈａｓｈｎとを含む運転データユニットＤＵｎを生成する。以下の説明においては、各運転データユニットを区別しないときは、運転データユニットＤＵとして説明する。

図７を用いて、収集装置３について説明する。図７は、本発明の実施形態に係る収集装置のブロック図である。収集装置３は、プラントの遠隔監視を行うサービス事業者の拠点内に設置されている。収集装置３は、プラントの運転状態を示すデータである運転データユニットＤＵを収集する。収集装置３は、運転データユニットＤＵを診断装置１００に出力する。収集装置３は、受信部３１と、送信部３２と、記憶部３３と、制御部３４とを有する。

受信部３１は、送信装置２からデータを受信可能である。受信部３１は、送信装置２が送信した運転データユニットＤＵを受信する。受信部３１は、送信装置２の取得部２３１で取得した運転データから生成されたすべての運転データユニットＤＵを受信してもよいし、生成された運転データユニットＤＵの一部を受信してもよい。

送信部３２は、診断装置１００と管理装置１１０とに対してデータを送信可能である。送信部３２は、運転データユニットＤＵを診断装置１００に送信する。送信部３２は、診断装置１００から取得した診断結果を管理装置１１０に送信する。

記憶部３３は、制御部３４における情報処理を実行するために用いられる各種プログラム及び各種データベースが記憶されている。記憶部３３は、受信した運転データユニットＤＵを記憶する。記憶部３３は、運転データユニットＤＵに含まれるデータ項目ごとに、データが取り得るデータ範囲（所定範囲）を記憶している。

制御部３４は、メモリ及びＣＰＵにより構成される。制御部３４は、専用のハードウェアにより実現されるものであっても、制御部３４の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。制御部３４は、第一検査部３４１と、第二検査部３４２と、取得部３４３と、第一送信要求部３４４と、第二送信要求部３４５と、第三送信要求部３４６と、第四送信要求部３４７と、補完部３４８とを有する。

第一検査部３４１は、受信した運転データユニットＤＵの品質と、受信した運転データユニットＤＵのデータの欠落の有無とに基づいて、データが真正であるか否かを検査する。まず、第一検査部３４１は、受信した運転データユニットＤＵの品質を検査する。第一検査部３４１は、受信した運転データユニットＤＵのハッシュ値（以下、「受信ハッシュ値」という）と、送信装置２の記憶部２２で記憶している当該運転データユニットＤＵのハッシュ値（以下、「送信ハッシュ値」という）とを比較する。第一検査部３４１は、受信ハッシュ値と送信ハッシュ値とが一致する場合、品質は良好であると判定する。例えば、運転データユニットＤＵが正しく送受信され、かつ、データの改ざんがない場合、品質は良好であると判定される。第一検査部３４１は、受信ハッシュ値と送信ハッシュ値とが一致しない場合、品質は不良であると判定する。例えば、通信エラーで運転データユニットＤＵが正しく送受信されなかった場合や、運転データユニットＤＵのデータが改ざんされた場合などは、受信ハッシュ値と送信ハッシュ値とが一致せず、品質は不良であると判定される。

さらに、第一検査部３４１は、受信した運転データユニットＤＵのデータの欠落の有無を検査する。第一検査部３４１は、受信した運転データユニットＤＵを受信時刻でソートする。第一検査部３４１は、ソートした運転データユニットＤＵの受信間隔がサンプリング間隔より長い場合、データの欠落があると判定する。例えば、通信エラーで運転データユニットＤＵが送受信されなかった場合、ソートした運転データユニットＤＵの受信間隔がサンプリング間隔より長くなり、データの欠落があると判定される。第一検査部３４１は、受信した運転データユニットＤＵの受信間隔がサンプリング間隔と一致する場合、データの欠落がないと判定する。

第一検査部３４１は、データの品質が良好、かつ、データの欠落がない場合、データが真正であると判定する。

第二検査部３４２は、受信した運転データユニットＤＵのデータが正常であるか否かを検査する。第二検査部３４２は、受信した運転データユニットＤＵに含まれる運転データごとに、運転データのデータ範囲を満たしているか否かを検査する。第二検査部３４２は、運転データがデータ範囲を満たしている場合、運転データが正常であると判定する。第二検査部３４２は、運転データがデータ範囲を満たしていない場合、運転データが異常であると判定する。例えば、センサの故障時には、データ範囲を外れた値が取得されたり、値が取得されなかったりして、運転データが異常であると判定される。

さらに、第二検査部３４２は、運転データが異常であると判定した場合、診断装置１００において、運転データユニットＤＵを使用して異常の予兆の診断処理の実行が可能であるか否かを判定する。例えば、運転データがわずかにデータ範囲を外れている場合や、運転データを平均値などで補完できる場合などは、診断可能と判定する。例えば、運転データがデータ範囲を大きく外れている場合や、運転データを補完できない場合などは、診断不可と判定する。

取得部３４３は、診断装置１００から異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する。取得部３４３は、取得した診断結果を記憶部３３に記憶する。

第一送信要求部３４４は、データが真正ではないと判定された場合、送信装置２に対して、運転データユニットＤＵの再送信を要求する。例えば、通信エラーで運転データユニットＤＵが正しく送受信されなかったことや、運転データユニットＤＵのデータが改ざんされたことが、データが真正ではないと判定された原因であれば、再送信された運転データユニットＤＵは、データが真正であると判定される可能性が高い。

第二送信要求部３４５は、データの異常があり、かつ、診断装置１００での診断不可と判定された場合、送信装置２に対して、データが異常であると判定された運転データユニットＤＵと異なる時刻の運転データユニットＤＵの送信を要求する。第二送信要求部３４５は、データの異常があり、かつ、診断装置１００での診断不可と判定された場合、送信装置２に対して、データが異常であると判定された運転データユニットＤＵの前後の時間の運転データユニットＤＵの送信を要求する。第二送信要求部３４５は、データの異常があり、かつ、診断装置１００での診断不可と判定された場合、送信装置２に対して、送信装置２が新しく取得する運転データに基づいて生成する運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。

図５Ａ、図６を用いて、より詳しく説明する。収集装置３は、図６に示すような運転データユニットＤＵを受信しているものとする。第二送信要求部３４５は、時刻ｔ１の運転データユニットＤＵ１がデータが異常であると判定された場合、時刻ｔ１より後の時刻ｔ１＋Δｔ／２の運転データユニットＤＵ１１の送信を要求する。運転データユニットＤＵ１だけに異常値が含まれていた場合であれば、運転データユニットＤＵ１１は、データの異常がないと判定される可能性が高い。

第三送信要求部３４６は、取得部３４３で取得した診断結果に基づいて、サンプリング間隔を変更した運転データユニットＤＵの送信を要求する。第三送信要求部３４６は、送信装置２が新しく取得する運転データに基づいて、サンプリング間隔を変更して生成する運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。

例えば、第三送信要求部３４６は、診断結果に基づき、故障時期を精度よく特定するために、より多くの運転データユニットＤＵを使用した診断処理を要すると判定した場合、サンプリング間隔を短くした運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。図８を用いて、より詳しく説明する。図８は、運転データユニットの他の例を示す模式図である。例えば、第三送信要求部３４６は、サンプリング間隔を短くして、サンプリング間隔Δｔ／２ごとの運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。これにより、より多くの運転データユニットＤＵが得られる。

第三送信要求部３４６は、取得部３４３で取得した診断結果に基づいて、サンプリング間隔の周期をずらした運転データユニットＤＵの送信を要求する。第三送信要求部３４６は、送信装置２が新しく取得する運転データに基づいて、サンプリング間隔の周期をずらして生成する運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。

例えば、第三送信要求部３４６は、診断結果に基づき、サンプリング間隔の周期をずらした運転データユニットＤＵを使用した診断処理を要すると判定した場合、サンプリング間隔を変えず、サンプリング間隔の周期をずらした運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。図９を用いて、より詳しく説明する。図９は、運転データユニットの他の例を示す模式図である。第三送信要求部３４６は、サンプリング間隔Δｔごとの時刻ｔ１＋（ｎ−１）Δｔの運転データユニットＤＵｎに替えて、時刻ｔ１＋ｄ＋（ｎー１）Δｔの運転データユニットＤＵｎ２の送信を要求してもよい。これにより、受信する運転データユニットＤＵの数は変わらず、サンプリング間隔の周期をずらした運転データユニットＤＵが得られる。

第四送信要求部３４７は、送信装置２に対して、取得部３４３で取得した診断結果に基づいて、運転データユニットＤＵのデータ項目を変更した運転データユニットＤＵの送信を要求する。異常原因を特定するために、通常時には取得していないセンサからのデータを含むようにデータ項目を変更した運転データユニットＤＵを取得する。第四送信要求部３４７は、送信装置２が新しく取得する運転データに基づいて、運転データユニットＤＵのデータ項目を変更して生成する運転データユニットＤＵの送信を要求してもよい。

図１０を用いて、より詳しく説明する。図１０は、運転データユニットの他の例を示す模式図である。第四送信要求部３４７は、送信装置２に対して、センサＺＡからのデータＺＡのデータ項目を追加した運転データユニットＤＵの送信を要求する。

補完部３４８は、データの異常があり、かつ、診断装置１００での診断可能と判定された場合、例えば、データが異常であると判定された運転データユニットＤＵの各運転データを、運転データユニットＤＵの各運転データの平均値で補完する。補完部３４８は、運転データユニットＤＵのすべての運転データを平均値で補完してもよいし、データが異常であると判定された運転データのみを平均値で補完してもよい。

次に、図１１、図１２を用いて、収集装置３を用いた収集方法について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る収集装置における収集方法の概略を示すフロー図である。図１２は、本発明の実施形態に係る収集装置における収集方法の概略を示すフロー図である。

収集装置３の起動中は、制御部３４は、受信部３１で、送信装置２が送信した運転データユニットＤＵを常時受信可能な状態である。制御部３４は、受信部３１で運転データユニットＤＵを受信すると、図１１に示すフローチャートの処理を実行する。

まず、制御部３４は、第一検査部３４１で、受信した運転データユニットＤＵの品質を検査する（ステップＳ１１）。そして、制御部３４は、第一検査部３４１で、受信した運転データユニットＤＵの欠落の有無を検査する。制御部３４は、第一検査部３４１で、品質は良好であり、データの欠落がないと判定した場合、データが真正である（ステップＳ１１でＹｅｓ）と判定する。品質が良好とは、運転データユニットＤＵが正しく送受信され、かつ、データの改ざんがないことをいう。制御部３４は、データが真正であると判定した場合、ステップＳ１３に進む。制御部３４は、第一検査部３４１で、品質が不良またはデータの欠落があると判定した場合、データが真正ではない（ステップＳ１１でＮｏ）と判定する。品質が不良とは、通信エラーで運転データユニットＤＵが正しく送受信されなかったり、または、運転データユニットＤＵのデータが改ざんされたりしたことをいう。制御部３４は、データが真正ではないと判定した場合、ステップＳ１２に進む。

制御部３４は、第一送信要求部３４４で送信装置２に対して運転データユニットＤＵの再送信を要求する（ステップＳ１２）。制御部３４は、このフローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ１２の再送信の要求に基づいた運転データユニットＤＵを受信部３１が受信すると、受信した運転データユニットＤＵについて、ステップＳ１１から処理が実行される。

制御部３４は、第二検査部３４２で、受信した運転データユニットＤＵのデータが正常であるか否かを検査する（ステップＳ１３）。制御部３４は、第一検査部３４１で、運転データがデータ範囲を満たしていると判定した場合、運転データが正常である（ステップＳ１３でＹｅｓ）と判定する。制御部３４は、運転データが正常であると判定した場合、ステップＳ１４に進む。制御部３４は、第一検査部３４１で、運転データがデータ範囲を満たしていないと判定した場合、運転データが正常ではない（ステップＳ１３でＮｏ）と判定する。制御部３４は、運転データが正常ではないと判定した場合、ステップＳ１５に進む。

制御部３４は、送信部３２で、運転データユニットＤＵを診断装置１００に送信する（ステップＳ１４）。ここまでの処理で、診断装置１００へ送信される運転データユニットＤＵのデータが真正かつ正常であることが保障されている。制御部３４は、このフローチャートの処理を終了する。

制御部３４は、第二検査部３４２で、診断装置１００において運転データユニットＤＵを使用して診断処理が可能であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。診断処理が可能とは、異常診断を行うのに十分なデータが集まっている状態であることをいう。制御部３４は、第二検査部３４２で、診断可能と判定した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、ステップＳ１６に進む。制御部３４は、第二検査部３４２で、診断不可と判定した場合（ステップＳ１５でＮｏ）、ステップＳ１８に進む。

制御部３４は、データを補完する（ステップＳ１６）。例えば、制御部３４は、補完部３４８で、運転データユニットＤＵを平均値で補完する。制御部３４は、ステップＳ１７に進む。

制御部３４は、送信部３２で、補完した運転データユニットＤＵを診断装置１００に送信する（ステップＳ１７）。制御部３４は、このフローチャートの処理を終了する。

制御部３４は、第二送信要求部３４５で送信装置２に対して、データが異常であると判定された運転データユニットＤＵの前後の時間の運転データユニットＤＵの送信を要求する（ステップＳ１８）。制御部３４は、このフローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ１８の送信の要求に基づいた運転データユニットＤＵを受信部３１が受信すると、受信した運転データユニットＤＵについて、ステップＳ１１から処理が実行される。

このようにして、診断装置１００での診断処理に適した運転データユニットＤＵが収集される。そして、診断装置１００で、運転データユニットＤＵを使用して診断処理が実行される。そして、診断装置１００は、診断結果を収集装置３に送信する。

収集装置３の起動中は、制御部３４は、診断装置１００から診断結果を受信した際に、図１２に示すフローチャートの処理を実行する。制御部３４は、取得部３４３で、診断装置１００が送信した診断結果を常時取得可能な状態である。制御部３４は、取得部３４３で、診断装置１００から診断結果を取得する（ステップＳ２１）。制御部３４は、ステップＳ２２に進む。

制御部３４は、異常の予兆を検知したか否かを判定する（ステップＳ２２）。制御部３４は、診断結果が異常の予兆を検知したことを示す場合（ステップＳ２２でＹｅｓ）、ステップＳ２４に進む。制御部３４は、診断結果が異常の予兆を検知していないことを示す場合（ステップＳ２２でＮｏ）、ステップＳ２３に進む。

制御部３４は、異常なしと判断する（ステップＳ２３）。制御部３４は、ステップＳ２８に進む。

制御部３４は、原因を特定または推定可能か否かを判定する（ステップＳ２４）。より詳しくは、制御部３４は、異常の予兆を検知した原因が特定または推定可能か否かを判定する。例えば、制御部３４は、異常の予兆の原因となった部位が特定または推定される場合、原因が特定または推定可能と判定する。制御部３４は、原因を特定または推定可能である場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）、ステップＳ２５に進む。制御部３４は、原因を特定または推定可能ではない場合（ステップＳ２４でＮｏ）、ステップＳ２６に進む。

制御部３４は、制御部３４は、異常の予兆を検知した原因となった部位に関連するデータを追加するように、第三送信要求部３４６で送信装置２に対して運転データユニットＤＵの送信を要求する（ステップＳ２５）。例えば、制御部３４は、変更したサンプリング間隔での運転データユニットＤＵの送信を要求する。例えば、制御部３４は、第三送信要求部３４６で、変更したデータ項目での運転データユニットＤＵの送信を要求する。制御部３４は、ステップＳ２７に進む。なお、ステップＳ２５の送信の要求に基づいた運転データユニットＤＵを受信部３１が受信すると、受信した運転データユニットＤＵについて、ステップＳ１１から処理が実行される。

制御部３４は、第四送信要求部３４７で送信装置２に対して運転データユニットＤＵに加えて異常の予兆の原因の特定に必要な現場情報などの追加データの送信を要求する（ステップＳ２６）。現場情報の一例として、センサ故障の有無、プラントの緊急停止に関する情報等があげられる。制御部３４は、ステップＳ２７に進む。なお、ステップＳ２６の送信の要求に基づいた運転データユニットＤＵを受信部３１が受信すると、受信した運転データユニットＤＵについて、ステップＳ１１から処理が実行される。

制御部３４は、異常あり・監視継続と判断する（ステップＳ２７）。制御部３４は、ステップＳ２８に進む。

制御部３４は、送信部３２で、診断装置１００から取得した診断結果を管理装置１１０に送信する（ステップＳ２８）。

このようにして、収集システム１で、診断装置１００における診断で使用する運転データユニットＤＵが適切に収集される。

つづいて、図１３を用いて、収集システム１におけるデータの授受について説明する。図１３は、本発明の実施形態に係る収集装置と送信装置と管理装置とのデータの授受を示す概略図である。

送信装置２は、運転データユニットＤＵを収集装置３と管理装置１１０とに送信する。

収集装置３は、受信した運転データユニットＤＵに基づいて、図１１に示すフローチャートの処理を実行する。収集装置３では、制御部３４で、受信した運転データユニットＤＵの品質が検査される（ステップＳ１１）。制御部３４で、品質が良好であると判例されると、受信した運転データユニットＤＵのデータが正常であるか否かが検査される（ステップＳ１３）。制御部３４で、データが正常であると判定されると、診断装置１００において運転データユニットＤＵを使用して異常診断を行うのに十分なデータが集まっているか否かが判定される（ステップＳ１５）。制御部３４で、十分なデータが集まっていないと判定されると、送信装置２に対して、データが異常であると判定された運転データユニットＤＵの前後の時間の運転データユニットＤＵの送信が要求される（ステップＳ１８）。

送信装置２では、収集装置３からの運転データユニットＤＵの送信要求に基づいて、送信要求に対応する運転データユニットＤＵが収集装置３と管理装置１１０とに送信される。

管理装置１１０では、受信した運転データユニットＤＵが記憶装置に記憶される。

収集装置３では、受信した運転データユニットＤＵに基づいて、図１１に示すフローチャートの処理が実行されて、ステップＳ１３でデータが正常であると判定された場合、診断装置１００に対して運転データユニットＤＵが送信される。

診断装置１００では、運転データユニットＤＵに基づいて異常診断が実行される。

診断装置１００から診断結果を受信した際に、収集装置３では、図１２に示すフローチャートの処理が実行されて、診断装置１００から診断結果が取得される（ステップＳ２１）。

収集装置３では、制御部３４で、異常の予兆を検知したか否かが判定される（ステップＳ２２）。制御部３４で、異常の予兆を検知したと判定された場合、原因を特定または推定可能か否かが判定される（ステップＳ２４）。制御部３４で、原因を特定または推定可能と判定された場合、異常の予兆を検知した原因となった部位に関連するデータを追加するように、送信装置２に対して運転データユニットＤＵの送信が要求される（ステップＳ２５）。

送信装置２では、収集装置３からの運転データユニットＤＵの送信要求に基づいて、送信要求に対応する運転データユニットＤＵが収集装置３と管理装置１１０とに送信される。

管理装置１１０では、受信した運転データユニットＤＵが記憶装置に記憶される。

収集装置３では、受信した運転データユニットＤＵに基づいて、図１１に示すフローチャートの処理が実行される。

収集装置３は、ステップＳ２１で取得した診断結果を管理装置１１０に対して送信する。

このようにして、収集装置３では、診断装置１００における診断で使用する適切な運転データユニットＤＵが収集される。

以上のように、本実施形態によれば、まず、第一検査部３４１で運転データユニットＤＵが真正であるか否かを検査する。これにより、本実施形態は、運転データユニットＤＵについて、通信エラーによるデータの不整合やデータの改ざんがないことを保証することができる。さらに、本実施形態によれば、第二検査部３４２で運転データユニットＤＵのデータの異常の有無を検査する。これにより、本実施形態は、運転データユニットＤＵについて、データの異常がないことを保証することができる。

本実施形態は、運転データユニットＤＵのデータが真正ではない場合、第一送信要求部３４４で、送信装置２に対して運転データユニットＤＵの再送信を要求する。本実施形態は、運転データユニットＤＵがデータが異常であると判定された場合、第二送信要求部３４５で、送信装置２に対してデータが異常であると判定された運転データユニットＤＵの前後の時間の運転データユニットＤＵの送信を要求する。これにより、本実施形態は、受信した運転データユニットＤＵのデータが真正ではない場合やデータが異常であると判定された場合、送信装置２から運転データユニットＤＵを収集することができる。

このように、本実施形態は、診断装置１００における診断で使用する運転データユニットＤＵを適切に収集することができる。本実施形態によれば、適切に収集された運転データユニットＤＵに基づいて、診断装置１００で診断処理を実行させることができる。このようにして、本実施形態は、診断装置１００における診断の精度を向上させることができる。

本実施形態は、診断装置１００の診断結果に基づいて、異常の予兆ありと判定された場合、第三送信要求部３４６で、サンプリング間隔を変更したり、データ項目を追加したりした運転データユニットＤＵを適切に収集することができる。そして、診断装置１００では、サンプリング間隔を変更したり、データ項目を追加したりした運転データユニットＤＵに基づいて診断処理を実行する。これにより、本実施形態は、正確かつ迅速に、異常の予兆の原因を特定することが可能になる。

本実施形態は、異常の予兆ありと判定された場合に限って、運転データユニットＤＵのサンプリング間隔を変更したり、データ項目を追加した運転データユニットＤＵの送信を要求する。このように、本実施形態は、運転データユニットＤＵのデータ量を不用意に増加することなく、運転データユニットＤＵを適切に収集することができる。

しかも、本実施形態は、運転データユニットＤＵのデータ量を不用意に増加することがないので、収集システム１および診断装置１００における情報処理に要する時間の増加を抑制することができる。

さて、これまで本実施形態に係る収集装置、収集方法、プログラム及び収集システムについて説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

診断装置１００は、収集装置３とは異なる装置として説明したが、収集装置３と組み合わせた一つの装置であってもよい。

１ 収集システム
２ 送信装置
３ 収集装置
３１ 受信部
３２ 送信部
３３ 記憶部
３４ 制御部
３４１ 第一検査部
３４２ 第二検査部
３４３ 取得部
３４４ 第一送信要求部
３４５ 第二送信要求部
３４６ 第三送信要求部
３４７ 第四送信要求部
３４８ 補完部
１００ 診断装置
１１０ 管理装置
ＤＵ 運転データユニット

Claims (12)

1. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信部と、
   前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する第一検査部と、
   前記第一検査部の検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する第一送信要求部と、
   前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得部と、
   前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する第三送信要求部と
   を備え、
   前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求することを特徴とする収集装置。
2. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信部と、
   前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する第一検査部と、
   前記第一検査部の検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する第一送信要求部と、
   前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得部と、
   含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する第四送信要求部と
   を備え、
   前記第四送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求することを特徴とする収集装置。
3. 前記運転データが所定範囲の値であるか否かに基づいて、前記運転データが正常であるか否かを検査する第二検査部と、
   前記データユニットの送信側に対して所定の前記データユニットの送信を要求する第二送信要求部と
   を備え、
   前記第二送信要求部は、前記第二検査部で前記運転データが異常であると判定された場合、前記データユニットの送信側に対して、異常であると判定された前記運転データを含む前記データユニットと異なる時刻のデータユニットの送信を要求することを特徴とする請求項１または２に記載の収集装置。
4. 前記データユニットに含まれる前記運転データの値を補完する補完部
   を備え、
   前記第二検査部は、前記第二検査部で異常であると判定された前記運転データを含む前記データユニットについて、異常であると判定された前記運転データの値を補完することで、前記データユニットに基づいて前記プラントの異常の予兆の診断処理を実行することが可能か否かを判定し、
   前記補完部は、前記第二検査部で診断処理を実行可能と判定した場合、異常であると判定された前記運転データの値を補完することを特徴とする請求項３に記載の収集装置。
5. 前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔を短くして前記データユニットを送信するよう要求することを特徴とする請求項１に記載の収集装置。
6. 前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔をずらして前記データユニットを送信するよう要求することを特徴とする請求項１に記載の収集装置。
7. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信ステップと、
   前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する検査ステップと、
   前記検査ステップにおける検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する送信要求ステップと、
   前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得ステップと、
   前記データユニットの送信側に対して、前記受信ステップにおける受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する第三送信要求ステップと
   を含み、
   前記第三送信要求ステップは、前記取得ステップにおいて取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信ステップにおける受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求することを特徴とする収集方法。
8. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信ステップと、
   前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する検査ステップと、
   前記検査ステップにおける検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する送信要求ステップと、
   前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得ステップと、
   含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する第四送信要求ステップと
   を含み、
   前記第四送信要求ステップは、前記取得ステップにおいて取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求することを特徴とする収集方法。
9. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信ステップと、
   前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する検査ステップと、
   前記検査ステップにおける検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する送信要求ステップと、
   前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得ステップと、
   前記データユニットの送信側に対して、前記受信ステップにおける受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する第三送信要求ステップと
   を含み、
   前記第三送信要求ステップは、前記取得ステップにおいて取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信ステップにおける受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求することをコンピューターに実行させることを特徴とする収集プログラム。
10. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信ステップと、
    前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する検査ステップと、
    前記検査ステップにおける検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する送信要求ステップと、
    前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得ステップと、
    含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する第四送信要求ステップと
    を含み、
    前記第四送信要求ステップは、前記取得ステップにおいて取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求することをコンピューターに実行させることを特徴とする収集プログラム。
11. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信部と、
    前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する第一検査部と、
    前記第一検査部の検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する第一送信要求部と、
    前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得部と、
    前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する第三送信要求部と
    を有し、
    前記第三送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、前記受信部における受信間隔が変更されるように前記データユニットを送信するよう要求する収集装置と、
    前記データユニットを前記収集装置に送信する送信部を有する送信装置と、
    を備えることを特徴とする収集システム。
12. プラントの運転状態を示す運転データと前記運転データの真正性を保証する保証値とを含むデータユニットを受信する受信部と、
    前記保証値に基づいて、前記データユニットの真正性を検査する第一検査部と、
    前記第一検査部の検査結果が真正性を否定する場合、前記データユニットの送信側に対して前記データユニットの再送信を要求する第一送信要求部と、
    前記データユニットを使用した前記プラントの異常の予兆の診断処理の診断結果を取得する取得部と、
    含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する第四送信要求部と
    を有し、
    前記第四送信要求部は、前記取得部で取得した診断結果が異常の予兆があることを示す場合、前記データユニットの送信側に対して、含まれる前記運転データの項目を変更して前記データユニットを送信するよう要求する収集装置と、
    前記データユニットを前記収集装置に送信する送信部を有する送信装置と、
    を備えることを特徴とする収集システム。

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