JP6869144B2 - 機器管理システム、機器管理装置、および機器管理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、機器管理システム、機器管理装置、および機器管理方法に関し、特にイベントの発生を示す時系列データを管理する技術に関する。
従来より、圧力センサ、流量センサ、バルブの開度制御を行うポジショナなどのフィールド機器の監視や設定には、機器管理装置が用いられている。機器管理装置は、計器室や制御室に設置される据え置き型の装置である。そのため、可搬型の携帯設定端末装置によってプラント内に設置されているフィールド機器のパラメータの設定などが行われることがある。携帯設定端末装置はケーブルを介してフィールド機器に接続され、フィールド機器と通信を行って、フィールド機器のパラメータ設定などを行う。
フィールド機器はプラント内に多数設置されており、一つのプラント内で複数の携帯設定端末装置が使われる場合がある。機器管理装置または携帯設定端末装置のいずれの装置によってフィールド機器のパラメータが設定される場合であっても、パラメータを設定した記録やフィールド機器の状況などの記録となるログデータなどの時系列データは、将来の参照のために残すことが望まれる。
携帯設定端末装置を含む複数のツールでフィールド機器のデバイスパラメータを設定する場合には、ツールごとに記録されたログデータをプラント単位で統合して参照する必要がある。各ツールで収集されたログデータは、サーバとなる機器管理装置下に集めて管理される。
しかし、機器管理装置と各携帯設定端末装置とが有する内部時計は互いにずれていることがあるため、統合されたログデータをタイムスタンプ順に表示した場合に、ログデータの順序違いが生ずることがある。
統合されたログデータが、順序違いを含む場合、機器管理者によるログデータの解析が困難なだけでなく、データの見落としが生ずる恐れがある。そのため、複数のツールで収集されたログデータを統合して時刻順に表示する場合に、ログデータを同期させて整合性を確保する必要がある。
そこで、例えば、特許文献1には、サーバにデータを統合するときの各携帯設定端末装置のシステム時刻とサーバのシステム時刻との時刻差を検出して、ログデータのサーバへの統合時に時刻補正を行うことで、サーバ以外で作成されたログデータのタイムスタンプを、サーバのタイムスタンプに合わせて正しい順序とする技術が開示されている。
しかし、特許文献1に開示されている技術では、機器管理装置と携帯設定端末装置とが常に通信可能で、かつ、自動でシステム時刻同期が可能でなければ、ログデータの時刻補正をすることができない。
実際のプラントでは、機器管理装置と携帯設定端末装置が常に通信可能な環境にない場合がある。また、携帯設定端末装置が、機器管理装置とは異なるベンダー製品であるため、機器管理装置に携帯設定端末装置を直接接続して、システム時刻を比較することができない場合がある。また、携帯設定端末装置以外の端末装置でログデータの書式などを加工した後に機器管理装置に取り込む必要がある場合には、ログデータ作成に用いた携帯設定端末装置が手元に無いような場合もある。
上記のような場合には、機器管理装置と携帯設定端末装置のそれぞれが有する内部時計の時刻差分を、機器管理者の目視確認により得て、統合時にログデータに反映することも検討しなければならない。そのため、時刻補正の誤差や、差分計算の誤りが入り込み、統合後のログデータ間で順序違いが発生し、ログデータの整合性の確保が困難な場合がある。
本発明は、統合後の時系列データの整合性を確保することができる機器管理装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明に係る機器管理システムは、時刻を計時する第1の計時部と、所定のイベントの発生を示すイベントデータと、前記第1の計時部によって計時された前記所定のイベントの発生時刻とが互いに関連付けられた時系列データを収集する時系列データ収集部と、前記時系列データ収集部によって収集された前記時系列データを記憶する時系列データ記憶部と、前記時系列データと、自装置に固有の端末識別情報とを送信する時系列データ送信部と、を有する携帯設定端末装置と、時刻を計時する第2の計時部と、前記携帯設定端末装置から、前記時系列データと、前記端末識別情報とを受信する時系列データ受信部と、異なるタイミングで受信した時系列データを統合する統合部と、前記統合部が前記時系列データを統合するたびに、その統合作業を識別する統合識別情報を発行する統合識別情報発行部と、前記統合部が前記時系列データを統合する時に前記第1の計時部と前記第2の計時部がそれぞれ示していた第1の時刻と第2の時刻との時刻差を取得する、時刻差取得部と、統合された前記時系列データと、前記端末識別情報と、前記統合識別情報と、前記時刻差とを互いに関連付けた統合データを記憶する統合データ記憶部と、前記統合データのうち、前記統合識別情報が共通する前記時系列データの前記発生時刻を、関連付けられている前記時刻差に基づいて補正する補正部と、を有する機器管理装置と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る機器管理装置は、時刻を計時する第2の計時部と、所定のイベントの発生を示すイベントデータと、携帯設定端末装置が有する第1の計時部によって計時された前記所定のイベントの発生時刻とが互いに関連付けられた時系列データを収集する前記携帯設定端末装置から、前記時系列データと、前記携帯設定端末装置に固有の端末識別情報とを受信する時系列データ受信部と、異なるタイミングで受信した時系列データを統合する統合部と、前記時系列データが統合されるたびに、その統合作業を識別する統合識別情報を発行する統合識別情報発行部と、前記統合部が前記時系列データを統合する時に前記第1の計時部と前記第2の計時部とがそれぞれ示していた第1の時刻と第2の時刻との時刻差を取得する、時刻差取得部と、統合された前記時系列データと、前記端末識別情報と、前記統合識別情報と、前記時刻差とを互いに関連付けた統合データを記憶する統合データ記憶部と、前記統合データのうち、前記統合識別情報が共通する前記時系列データの前記発生時刻を、関連付けられている前記時刻差に基づいて補正する補正部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る機器管理装置において、前記統合データ記憶部に記憶されている前記統合データを、前記補正部によって前記発生時刻が補正された補正時刻順に提示する第1の提示部をさらに備えていてもよい。
また、本発明に係る機器管理装置において、前記補正時刻に対する調整量を受け付ける時刻調整受け付け部と、前記統合識別情報が共通する前記補正時刻のそれぞれを、前記調整量に基づいて微調整する補正時刻調整部と、をさらに備えていてもよい。
また、本発明に係る機器管理装置において、前記統合データ記憶部は、前記時刻調整受け付け部により受け付けられた前記補正時刻の前記調整量を、前記統合識別情報に関連付けて記憶してもよい。
また、本発明に係る機器管理装置において、前記統合データ記憶部に記憶されている前記統合データを、前記補正時刻調整部によって前記補正時刻が微調整された調整時刻順に提示する第2の提示部をさらに備えていてもよい。
また、本発明に係る機器管理装置において、前記統合部が前記時系列データを統合する際に、すでに統合済みの前記時系列データの統合を制限する重複制限部をさらに備え、前記重複制限部は、前記統合データ記憶部に記憶されている前記端末識別情報および前記発生時刻が共通する前記時系列データの統合を制限してもよい。
また、本発明に係る機器管理方法は、所定のイベントの発生を示すイベントデータと、携帯設定端末装置が有する第1の計時部によって計時された前記所定のイベントの発生時刻とが互いに関連付けられた時系列データを収集する前記携帯設定端末装置から、前記時系列データと、前記携帯設定端末装置に固有の端末識別情報とを受信する時系列データ受信ステップと、第2の計時部で時刻を計時する計時ステップと、異なるタイミングで受信した時系列データを統合する統合ステップと、前記時系列データが統合されるたびに、その統合作業を識別する統合識別情報を発行する統合識別情報発行ステップと、前記統合ステップで前記時系列データが統合される時に前記第1の計時部と前記第2の計時部がそれぞれ示していた第1の時刻と第2の時刻との時刻差を取得する、時刻差取得ステップと、統合された前記時系列データと、前記端末識別情報と、前記統合識別情報と、前記時刻差とを互いに関連付けた統合データを記憶する統合データ記憶ステップと、前記統合データのうち、前記統合識別情報が共通する前記時系列データの前記発生時刻を、関連付けられている前記時刻差に基づいて補正する補正ステップと、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る機器管理方法において、前記統合データ記憶ステップで記憶した前記統合データを、前記補正ステップで前記発生時刻が補正された補正時刻順に提示する第1の提示ステップをさらに備えていてもよい。
本発明によれば、統合識別情報発行部が、時系列データの統合作業を識別する統合識別情報が発行する。補正部は、統合部が時系列データを統合する時に、機器管理装置と携帯端末装置のそれぞれが有する計時部が示す時刻の時刻差に基づいて、統合識別情報が共通する時系列データの時刻を補正する。したがって、統合後の時系列データの整合性を確保することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図1から図16を参照して詳細に説明する。各図について共通する構成要素には、同一の符号が付されている。また、以下において、「時系列データ」とは、機器管理装置2や携帯設定端末装置3a、3bがフィールド機器4a、4b、4c、4dを管理する上で、フィールド機器4a、4b、4c、4dに対するパラメータ設定などの重要なイベントの発生が時系列で記録された「ログデータ」である場合について説明する。また、「ログデータ」は、発生したイベントの内容を示す「ログ文字列データ」と、そのイベントが発生した時刻である「イベント発生時刻」とが関連付けられたデータをいう。
<第1の実施の形態>
[機器管理付制御システムの構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る機器管理付制御システム1の概略を示す図である。本発明の第1の実施の形態に係る機器管理付制御システム1は、HART通信対応の制御システムにあたる、オペレータステーション7、コントローラ6a、6b、入出力(I/O)モジュール5a、5bに加え、フィールド機器4a、4b、4c、4dと、フィールド機器を監視・管理する機器管理装置2とを備える。
[機器管理付制御システムの構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る機器管理付制御システム1の概略を示す図である。本発明の第1の実施の形態に係る機器管理付制御システム1は、HART通信対応の制御システムにあたる、オペレータステーション7、コントローラ6a、6b、入出力(I/O)モジュール5a、5bに加え、フィールド機器4a、4b、4c、4dと、フィールド機器を監視・管理する機器管理装置2とを備える。
制御システムは、石油化学プラント、製薬工場などのプラントにおける製造プロセスを制御する。制御システムを構成するオペレータステーション7は、伝送線路を介してコントローラ6a、6bに接続され、コントローラ6a、6bはI/Oモジュール5a、5bを介して、プラント内に設置されている圧力センサやバルブポジショナなどのフィールド機器4a、4b、4c、4dに接続されている。機器管理装置2は制御システムの全部または一部の伝送経路を介して 、最終的にフィールド機器4a、4b、4c、4dに接続されている。
機器管理装置2は、伝送線路を介してI/Oモジュール5a、5bに接続されている。機器管理装置2は、I/Oモジュール5a、5bの接続端子を介して、フィールド機器4a、4b、4c、4dと接続している。機器管理装置2は、機器のメンテナンスなどを担当する機器管理者によって使用され、フィールド機器4a、4b、4c、4dの状態の確認や、稼働状況の監視などを行い、プラントの計装保全を実行する。
機器管理装置2は、据え置き型の装置である。機器管理装置2は、例えば、HART(Highway Addressable Remote Transducer)通信により、フィールド機器4a、4b、4c、4dと通信を行い、パラメータ設定など機器管理に必要な情報のやり取りをする。また、機器管理装置2には、固有の識別情報(端末ID:10)が割り当てられている。
携帯設定端末装置3a、3bは、機器管理装置2と同様にフィールド機器4a〜4dのパラメータ設定などを行い、フィールド機器4a〜4dを管理する。携帯設定端末装置3a、3bは、フィールド機器4a〜4dおよび機器管理装置2とそれぞれケーブルなど介した有線接続での通信を行う。携帯設定端末装置3a、3bには、タブレット端末やノートPCなどの移動可能な多機能携帯端末が用いられる。
携帯設定端末装置3a、3bは、プラント内の遠隔な場所に設置されたフィールド機器4a〜4dの設置位置において、各フィールド機器4a〜4dとHART通信を行い、フィールド機器4a〜4dのパラメータ設定などを行う。
携帯設定端末装置3a、3bがフィールド機器4a〜4dのパラメータ設定などを行うと、発生したイベントの内容である、パラメータ値を書き込んだことを示す情報が、ログ文字列データとして、イベントの発生時刻であるパラメータの設定時刻と共に記録される。イベントの発生時刻には、携帯設定端末装置3a、3bの内部時計である計時部33a、33b(以下、「計時部33」と総称することがある。)の時刻情報が用いられる。
なお、携帯設定端末装置3a、3bは、フィールド機器4a〜4dに対するパラメータの設定だけではなく、自装置で発生・検出した各種イベントをログデータとして記録している。本実施の形態では、携帯設定端末装置3a、3bは、各種のイベントの発生を示すログデータのうち、フィールド機器4a〜4dへのパラメータ設定などの機器管理において重要なイベントが記録されたログデータを収集する。
また、携帯設定端末装置3a、3bには、固有の識別情報(端末ID:11、端末ID:12)が割り当てられている。本実施の形態では、2台の携帯設定端末装置3a、3bを用いる場合について説明するが、携帯設定端末装置3は2台以上であってもよい。なお、以下の説明において、携帯設定端末装置3a、3bを総称して「携帯設定端末装置3」ということがある。
また、本実施の形態において、携帯設定端末装置3a、3bと機器管理装置2とは、無線通信などにより常に通信が可能な状態にはないため、これら複数のハードウェア間では、内部時計の時刻情報がずれている場合について説明する。
フィールド機器4a、4b、4c、4dは、圧力センサ、流量計、バルブポジショナなどプラントで計測制御に用いられる機器である。フィールド機器4a〜4dは、それぞれが計測した圧力値や、バルブの開度などの情報をDC4−20mAのアナログ信号に変換し、I/Oモジュール5a、5を介してコントローラ6a、6bに送信する。
フィールド機器4a〜4dは、HART通信機能を備えており、アナログ信号に重畳されたデジタルのHART通信による各種パラメータの設定情報を、機器管理装置2や携帯設定端末装置3a、3bから受信することができる。
また、フィールド機器4a〜4dは、機器自己診断に関する情報を機器管理装置2や携帯設定端末装置3a、3bに送信することができる。なお、以下の説明でフィールド機器4a〜4dを総称してフィールド機器4ということがある。
I/Oモジュール5a、5bは、複数の接続端子を有する。I/Oモジュール5a、5bは、DC4−20mAのアナログ入出力機能と、HART通信を用いたデジタル通信が可能なフィールド機器4a〜4dとの通信インターフェース機能とを備えている。
コントローラ6a、6bは、フィールド機器4a〜4dにおけるプロセス値などの情報を取り込んで、プラントの制御を実行する。
オペレータステーション7は、分散配置された複数のコントローラ6a、6bを統合化して、プラント全体の制御を実現する分散制御システム(DCS:Distributed Control System)のオペレータコンソールとして機能する。オペレータステーション7は、主にプラントを制御するユーザによって使用される。
本実施の形態では、機器管理装置2とオペレータステーション7とは、それぞれ異なるネットワーク上に設置されている。しかし、フィールド機器4a〜4dを含むプラント制御側のオペレータステーション7と管理側の機器管理装置2とが同一ネットワーク上に設置されていてもよい。
[機器管理装置のコンピュータ構成]
図2は、本実施の形態に係る機器管理装置2を実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。機器管理装置2(200)は、バス201を介して接続される制御部202、記憶装置205、通信制御装置208、I/F209、入力装置210、表示装置211、および時計212を備えるコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。
図2は、本実施の形態に係る機器管理装置2を実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。機器管理装置2(200)は、バス201を介して接続される制御部202、記憶装置205、通信制御装置208、I/F209、入力装置210、表示装置211、および時計212を備えるコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。
制御部202は、CPU203と主記憶部204とを備えている。主記憶部204には、CPU203が各種制御や演算を行うためのプログラムが予め格納されている。主記憶部204には、CPU203にワーキングメモリとして使用され、本実施の形態による機器管理に必要なパラメータ設定の処理、ログデータの統合処理や、時刻の微調整に関する処理を行うためのエリアが確保可能になっている。
記憶装置205は、読み書き可能な記憶媒体と、その記憶媒体に対してプログラムやデータなどの各種情報を読み書きするための駆動装置とで構成されている。記憶装置205には、記憶媒体としてハードディスクが使用される。記憶装置205は、統合ログDB206、機器情報DB207、図示しないその他の格納装置で、例えばこの記憶装置205内に格納されているプログラムやデータなどをバックアップするための格納装置などを有している。
統合ログDB206には、携帯設定端末装置3a、3bごとに収集された、各フィールド機器4a〜4dに対するパラメータ設定などのイベントを示すログデータの統合データが記憶されている。統合ログDB206のデータ構造については後述する。
機器情報DB207には、機器管理装置2(200)がフィールド機器4a〜4dを管理するために必要な情報、例えば、各フィールド機器4a〜4dのモデル名や識別情報、パラメータ設定に関する情報、各携帯設定端末装置3a、3bの識別情報などが記憶されている。
通信制御装置208は、機器管理装置2(200)とI/Oモジュール5a、5b、フィールド機器4a〜4d、携帯設定端末装置3a、3bを接続するための制御装置である。
I/F209は、各種機器を接続するための入出力インターフェースである。
入力装置210は、機器管理者によって用いられるキーボードやタッチパネルなどによって構成される。
入力装置210は、機器管理者によって用いられるキーボードやタッチパネルなどによって構成される。
表示装置211は、液晶ディスプレイ、有機ELなどのディスプレイであり、統合ログDB206に記憶されている統合ログデータが出力される。表示装置211には、その他にも、フィールド機器4a〜4dの設定状況や、接続状態などの機器の管理に関する情報が表示される。
時計212は、機器管理装置2の内部時計である。例えば、GPS受信機(図示しない)を機器管理装置2(200)に設けて、時計212の時刻情報を修正してもよい。
本実施の形態における機器管理装置2では、制御部202のCPU203が、記憶装置205に予め格納されているプログラムを主記憶部204に読み込み、ログデータの統合処理や、ログデータに含まれる時刻情報の補正処理などを実行する。なお、記憶装置205からではなく、外部の記憶媒体から直接主記憶部204にプログラムを読み込んで処理を実行することも可能である。
[携帯設定端末装置のコンピュータ構成]
次に、本実施の形態における、携帯設定端末装置3を実現するコンピュータ構成について図3を参照して説明する。なお、上述した機器管理装置2を実現するコンピュータの構成と共通する構成についての説明は省略する。
次に、本実施の形態における、携帯設定端末装置3を実現するコンピュータ構成について図3を参照して説明する。なお、上述した機器管理装置2を実現するコンピュータの構成と共通する構成についての説明は省略する。
携帯設定端末装置3(300)は、バス301を介して接続される制御部302、記憶装置305、通信制御装置308、I/F309、入力装置310、表示装置311、および時計312を備えるコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。
記憶装置305は、ログデータ格納部306、機器情報DB307、図示しないその他の格納部で、例えばこの記憶装置305内に格納されているプログラムやデータなどをバックアップするための格納部などを有している。
ログデータ格納部306には、携帯設定端末装置3(300)がフィールド機器4a〜4dにパラメータの設定などを行った記録であるログデータが格納されている。ログデータ格納部306に格納されているデータのデータ構造は後述する。
[機器管理システムおよび機器管理装置の機能]
次に、本実施の形態に係る機器管理システム2Aの概略および機器管理装置2の機能構成について、図4を参照して説明する。機器管理システム2Aは、機器管理装置2と、携帯設定端末装置3a、3bと、I/Oモジュール5a、5bとを備え、フィールド機器4a〜4dの管理を行う。
次に、本実施の形態に係る機器管理システム2Aの概略および機器管理装置2の機能構成について、図4を参照して説明する。機器管理システム2Aは、機器管理装置2と、携帯設定端末装置3a、3bと、I/Oモジュール5a、5bとを備え、フィールド機器4a〜4dの管理を行う。
機器管理装置2は、ログデータ受信部20と、統合ID発行部21と、統合部22と、計時部23と、時刻差取得部24と、補正部25と、統合ログDB206と、表示部26と、時刻調整受け付け部27と、補正時刻調整部28とを有する。
ログデータ受信部20は、携帯設定端末装置3a、3bがそれぞれ収集したログデータを、各携帯設定端末装置3a、3bから受信する。
統合ID発行部21は、後述する統合部22により行われる各統合作業に対して、統合IDを発行する。本実施の形態において「統合作業」とは、統合部22が、携帯設定端末装置3ごとのログデータを、機器管理装置2の統合ログDB206に登録する処理をいう。例えば、統合部22が、端末ID:11の携帯設定端末装置3aで収集されたログデータを、統合ログDB206に登録する場合に、その統合作業については、「統合ID:1」が付与される。同様に、端末ID:12の携帯設定端末装置3bで収集されたログデータの統合作業については、「統合ID:2」が付与される。
統合ID発行部21は、統合IDを数字(N=1,2,・・・,n)により付与するが、例えば、統合作業の開始時刻を統合IDとして用いてもよい。
統合部22は、ログデータ受信部20によって受信された、複数の携帯設定端末装置3a、3bがそれぞれ収集したログデータを統合する(以下、「統合ログデータ」という。)。より詳細には、統合部22は、統合作業を複数回行ってログデータを統合する。複数の携帯設定端末装置3a、3bで別々に収集されたログデータが統合されることにより、一括して管理可能な統合ログデータが得られる。
計時部23は、機器管理装置2の内部時計である。計時部23の時刻情報を基準として、統合ログデータに含まれるログ文字列データが時刻順に並べられ、後述する表示部26に表示される。
時刻差取得部24は、機器管理装置2の計時部23が示す時刻と、携帯設定端末装置3a、3bそれぞれの計時部33a、33bが示す時刻との時刻差を取得する。
統合ログDB206には、統合部22によって統合されたログデータが記憶される。また、統合ログDB206には、時刻差取得部24によって取得された時刻差が記憶される。さらに、統合ログDB206には、後述する補正時刻に対する時刻の調整量が記憶される。
補正部25は、時刻差取得部24が取得した時刻差に基づいて、統合部22が統合したログデータの時刻情報であるイベント発生時刻を補正する。補正部25による補正処理については後述する。
表示部26は、統合ログDB206に記憶されている統合ログデータを時刻順に表示する。より詳細には、表示部26は、統合ログデータに含まれるログ文字列データを、後述する補正時刻順に並べて表示する。また、表示部26は、統合ログデータに含まれるログ文字列データを、後述する補正時刻に対する時刻の微調整が行われた調整時刻順に並べて表示する。
時刻調整受け付け部27は、補正部25によって補正されたログデータの時刻情報を微調整するための、時刻の調整量を受け付ける。
補正時刻調整部28は、時刻調整受け付け部27によって受け付けられた調整量に基づいて、補正部25が補正したログデータに含まれる時刻情報をさらに微調整する。
[統合ログDBのデータ構造]
ここで、統合ログDB206のデータ構造について説明する。図10は、機器管理装置2が有する統合ログDB206の一例を示す図である。統合ログDB206は、「端末ID」と、「統合ID」と、「イベント発生時刻」と、後述する「時刻差」と、「ログ文字列データ」とが互いに関連付けられているデータである。
ここで、統合ログDB206のデータ構造について説明する。図10は、機器管理装置2が有する統合ログDB206の一例を示す図である。統合ログDB206は、「端末ID」と、「統合ID」と、「イベント発生時刻」と、後述する「時刻差」と、「ログ文字列データ」とが互いに関連付けられているデータである。
図10に示すように、統合ログDB206には、機器管理装置2を示す端末ID:10と、機器管理装置2で収集された、ログ文字列データにイベント発生時刻が関連付けられたログデータが記憶されている。なお、機器管理装置2において収集されたログデータに含まれるイベント発生時刻は、機器管理装置2の計時部23の時刻情報に基づいている。
また、統合ログDB206には、携帯設定端末装置3aを示す端末ID:11と、携帯設定端末装置3aで収集された複数のログデータと、統合ID:1とが互いに関連付けて記憶されている。さらに、統合ログDB206には、携帯設定端末装置3bを示す端末ID:12と、携帯設定端末装置3bで収集された複数のログデータと、統合ID:2とが互いに関連付けて記憶されている。
図10に示すログデータに含まれるイベント発生時刻は、それぞれの携帯設定端末装置3の内部時計である計時部33や、機器管理装置2の内部時計である計時部23の時刻情報に基づいているため、端末IDが異なるログデータ間では、時刻情報にずれがある。したがって、図10に示すイベント発生時刻順に統合ログデータを並べて表示した場合には、ログデータ間の順序違いを含むことになる。
[携帯設定端末装置の機能]
次に、携帯設定端末装置3の機能構成について図5を参照して説明する。携帯設定端末装置3は、パラメータ設定部30と、ログデータ収集部31と、ログデータ送信部32と、計時部33と、ログデータ格納部306とを有する。
次に、携帯設定端末装置3の機能構成について図5を参照して説明する。携帯設定端末装置3は、パラメータ設定部30と、ログデータ収集部31と、ログデータ送信部32と、計時部33と、ログデータ格納部306とを有する。
パラメータ設定部30は、接続中のフィールド機器4へのパラメータ値の書き込みを行う。ログデータ収集部31は、携帯設定端末装置3において、記憶装置305などに蓄積される携帯設定端末装置3で発生したイベントを示す様々なログデータの中から、フィールド機器4に対するパラメータ設定の記録などを示す所定のログデータを収集する。
計時部33は、携帯設定端末装置3の内部時計である。計時部33の時刻情報に基づくイベントの発生時刻は、タイムスタンプとしてログ文字列データに追加される。ログ文字列データはイベントの発生時刻と関連付けたログデータとして、ログデータ格納部306に格納される。また、ログデータ格納部306に格納されたログデータは、統合のために、ログデータ送信部32によって、機器管理装置2へ送信される。
[ログデータ格納部に格納されるログデータのデータ構造]
ここで、携帯設定端末装置3のログデータ格納部306に格納されるログデータのデータ構造について説明する。なお、以下において、携帯設定端末装置3a、3bがそれぞれ有するログデータ格納部306を区別してログデータ格納部306a、306bということがある。図7は、携帯設定端末装置3aのログデータ格納部306aの一例を示す図である。また、図8は、携帯設定端末装置3bが有するログデータ格納部306bの一例を示す図である。
ここで、携帯設定端末装置3のログデータ格納部306に格納されるログデータのデータ構造について説明する。なお、以下において、携帯設定端末装置3a、3bがそれぞれ有するログデータ格納部306を区別してログデータ格納部306a、306bということがある。図7は、携帯設定端末装置3aのログデータ格納部306aの一例を示す図である。また、図8は、携帯設定端末装置3bが有するログデータ格納部306bの一例を示す図である。
図7および図8に示すように、ログデータ格納部306a、306bには、携帯設定端末装置3a、3bの各ログデータ収集部31が収集したログデータ、即ち、ログ文字列データとイベント発生時刻とが互いに関連付けて記憶されている。イベント発生時刻は、携帯設定端末装置3a、3bそれぞれの内部時計である計時部33a、33bの時刻情報に基づいている。
[携帯設定端末装置の動作]
次に、携帯設定端末装置3の動作について説明する。図6は、携帯設定端末装置3における動作を説明するフローチャートである。まず、パラメータ設定部30は、フィールド機器4a〜4dに対してパラメータの設定を行う(ステップS101)。
次に、携帯設定端末装置3の動作について説明する。図6は、携帯設定端末装置3における動作を説明するフローチャートである。まず、パラメータ設定部30は、フィールド機器4a〜4dに対してパラメータの設定を行う(ステップS101)。
そして、ログデータ収集部31は、フィールド機器4a〜4dに対するパラメータ設定など所定のイベントの内容を示すログデータを収集する(ステップS102)。前述したとおり、収集されるログデータには、携帯設定端末装置3の内部時計である計時部33の時刻情報に基づくイベントの発生時刻が含まれている。以下において、ログデータ収集部31により収集されたログデータに含まれている時刻情報を「イベント発生時刻Ti」という。
続いて、ログデータ収集部31により収集されたログデータは、ログデータ格納部306に格納される(ステップS103)。
図6に戻り、ログデータ送信部32は、ログデータ格納部306に記憶されているログ文字列データと、そのログ文字列データに関連付けられているイベントの発生時刻Tiと、端末IDとを機器管理装置2に送信する(ステップS104)。より詳細には、ログデータ送信部32は、ログデータ格納部306から複数のログ文字列データと、それぞれに対応するイベント発生時刻Tiとを読み出し、さらに、機器情報DB307からは端末IDを読み出す。ログデータ送信部32は読み出した情報を、機器管理装置2に送信する。送信された各端末IDで紐づけられた複数のログデータは機器管理装置2において統合される。
[機器管理装置の動作]
続いて、機器管理装置2の動作について説明する。図9は、機器管理装置2における動作を説明するフローチャートである。まず、ログデータ受信部20は、携帯設定端末装置3のログデータ送信部32が送信した、ログ文字列データとイベント発生時刻Ti(ログデータ)、および端末IDを受信する(ステップS201)。
続いて、機器管理装置2の動作について説明する。図9は、機器管理装置2における動作を説明するフローチャートである。まず、ログデータ受信部20は、携帯設定端末装置3のログデータ送信部32が送信した、ログ文字列データとイベント発生時刻Ti(ログデータ)、および端末IDを受信する(ステップS201)。
次に、統合ID発行部21は、ステップS201で受信したログデータ、および端末IDからなる情報に対して統合IDを発行する(ステップS202)。
その後、統合部22は、統合IDごとにログデータの統合作業を行い、ログデータを統合する(ステップS203)。統合されたログデータは、統合ログDB206に記憶される。
時刻差取得部24は、例えば、統合処理開始時における機器管理装置2の計時部23が示す時刻t2と、統合処理開始時における携帯設定端末装置3の計時部33が示す時刻t3とを取得する(ステップS204)。
より具体的には、時刻差取得部24は、統合部22がステップS203で統合処理を開始する時刻における、携帯設定端末装置3の計時部33の時刻t3を、携帯設定端末装置3から受信する。さらに、時刻差取得部24は、時刻t2を計時部23から取得して、t3と共に主記憶部204に確保される領域に一時的に記憶する。
次に、時刻差取得部24は、機器管理装置2と携帯設定端末装置3がそれぞれ有する内部時計(計時部23、計時部33)が示す時刻t2、t3の時刻差Δt32を算出する(ステップS205)。算出された時刻差Δt32は、統合ログDB206に記憶される。
より詳細には、図10に示すように、「統合ID:1」で紐づけられている複数のログデータを収集した「端末ID:11」の携帯設定端末装置3aと、機器管理装置2それぞれの内部時計の時刻差Δt32は「−8秒」と算出されている。そのため、統合ログDB206において、「統合ID:1」で紐づけられている複数のログデータには、時刻差Δt32「−8秒」が関連付けて記憶されている。同様に、「統合ID:2」で紐づけられているログデータを収集した「端末ID:12」の携帯設定端末装置3bと機器管理装置2間における内部時計の時刻差Δt32は「+12秒」と算出されている。そのため、統合ログDB206における「統合ID:2」で紐づけられている複数のログデータには、時刻差Δt32「+12秒」が関連付けて記憶されている。
再び図9に戻り、補正部25は、統合ログDB206に記憶されている統合IDごとに算出された時刻差Δt32に基づいて、ログデータに含まれるイベント発生時刻Tiを補正する(ステップS206)。
具体的には、補正部25は、統合ログDB206に記憶されている統合ID:1に紐づけられている時刻差Δt32(−8秒)を読み出して、統合ID:1のログ文字列データに関連付けられているイベント発生時刻Ti(2017/03/01−13:23:52、2017/03/01−13:24:43)に、それぞれ時刻差Δt32(−8秒)を加える。このように、同一の統合IDでグループ化される複数のログデータのそれぞれに含まれるイベント発生時刻Tiは同一の時刻差Δt32で補正される。
時刻差Δt32に基づいて補正されたログデータに含まれるイベント発生時刻Ti(以下、「補正時刻」という。)は主記憶部204において一時的に記憶される。なお、端末IDと、統合IDと、ログ文字列データと、補正時刻とが関連付けられたデータは、別途、記憶装置205の所定の領域に記憶してもよい。
次に、表示部26は、統合ログDB206に記憶されている統合ログデータを、補正時刻順に表示する(ステップS207)。
図11は、表示部26における統合ログデータの表示例を示す図である。図11に示すように、表示部26には、複数のログ文字列データが、機器管理装置2の計時部23の時刻情報を基準とした補正時刻順に表示されている。そのため、ログデータ間の順序違いが修正され、より整合性の確保された統合ログデータを提示することができる。
再び図9に戻り、時刻調整受け付け部27および補正時刻調整部28は、補正時刻の微調整処理を行う(ステップS208)。
ここで、機器管理装置2における補正時刻の微調整処理について、図12のフローチャートを参照して説明する。まず、時刻調整受け付け部27は、時刻差Δt32に基づいて補正された補正時刻に対する調整量を受け付ける(ステップS301)。
具体的には、ステップS207で表示部26に表示された補正時刻順の統合ログデータが、例えば、機器管理者によって参照された場合において、機器管理者が、一部のログ文字列データ間の不整合に気づく場合がある。例えば、図11に示すような、補正時刻順に並べて表示されたログ文字列データを確認した機器管理者が、第1行目と第2行目のログ文字列データの内容が逆であることに気づく。本来であれば、値を書き込んだことを示す2行目の内容のログ文字列データの後に、デバイスアラートが出力されたことを示す1行目の内容のログ文字列データが表示されるべきである。
上記のように、補正時刻順に表示された統合ログデータにおいて、その一部のログ文字列データ間に順序違いがある場合に、補正時刻に対する調整量が、入力装置210を介して機器管理者によって入力され、時刻調整受け付け部27によって受け付けられる。例えば、統合ID:1で紐づけられているログデータの補正時刻を、さらに2秒前にずらす微調整が行われる場合、時刻調整受け付け部27は、調整量「−2秒」を受け付ける。補正時刻に対する調整量「−2秒」は、統合ID:1と関連付けて統合ログDB206に記憶される(ステップS302)。
図13は、補正時刻の調整量が追加された統合ログDB206の一例を示す図である。図13に示すように、ステップS301で受け付けられた所定のログ文字列データの補正時刻に対する時刻の調整量は、その所定のログ文字列データ(ログデータ)に紐づけられている統合IDが共通する、全てのログデータに対して適用される。
次に、補正時刻調整部28は、統合ログDB206に記憶されている補正時刻の調整量に基づいて、統合IDが共通する複数のログデータの補正時刻を微調整する(ステップS303)。具体的には、補正時刻調整部28は、統合ログDB206に記憶されている、統合ID:1のログデータにおける時刻差Δt32(−8秒)に調整量(−2秒)を加えた合計調整量(−10秒)をログ文字列データのイベント発生時刻Tiにそれぞれ加える。
そして、表示部26は、補正時刻を微調整した時刻である調整時刻順に統合ログデータを表示する(ステップS304)。図14は、補正時刻に対する調整量が反映された統合ログデータの表示例を示す図である。表示部26には、統合ID:1で紐づけられている複数のログ文字列データそれぞれの補正時刻がさらに2秒前に微調整された調整時刻順の統合ログデータが表示されている。
図14の表示例に示すように、微調整後の統合ログデータに含まれるログ文字列データ間において整合性が取れている場合には、補正時刻の微調整処理は終了し、さらに処理は図9のログデータの時刻補正の処理に戻されて終了する。なお、端末IDと、統合IDと、ログ文字列データと、調整時刻とが関連付けられたデータは、別途、記憶装置205に確保された領域に記憶してもよい。
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、統合ID発行部21が、ログデータの統合作業を識別する統合IDを発行する。そして、統合IDと、ログデータを収集した携帯設定端末装置3の端末IDと、ログ文字列データと、ログ文字列データのイベント発生時刻Tiとが関連付けられて統合ログDB206に記憶される。さらに、ログデータの統合処理開始時における、機器管理装置2と携帯設定端末装置3それぞれの内部時計の時刻差Δt32が統合IDごとに算出されて統合ログDB206に記憶される。
表示部26は、ログ文字列データのイベント発生時刻Tiに時刻差Δt32を加えた補正時刻順に統合ログデータを表示する。これにより、複数の設定ツールである機器管理装置2、および携帯設定端末装置3a、3bでそれぞれ収集されたログデータを統合する場合に、統合ログデータに含まれるログデータの順序違いを修正して、統合後のログデータの整合性を確保することができる。
また、ログデータの補正時刻に対する微調整をさらに行うことにより、統合後のログデータにおいて、特に、時刻差の小さいログデータ間における順序違いを修正することができ、さらに整合性の確保された統合ログデータを提示することができる。
また、補正時刻が微調整される場合に、統合IDが共通する補正時刻のグループ単位で同じ長さの調整量を適用することで、補正時刻の微調整をより少ない手順でより正確に行うことが可能となる。
本実施の形態では、時刻差取得部24は、携帯設定端末装置3の計時部33が統合作業開始時に示していた時刻t3を携帯設定端末装置3から受信して取得して、時刻差Δt32を算出する場合について説明した。しかし、時刻差取得部24による時刻差Δt32の取得方法はこれに限られない。例えば、予め算出されている時刻差Δt32を、時刻差取得部24が入力装置210を介して取得する構成を採用してもよい。
また、本実施の形態では、時刻差取得部24は、統合部22による統合処理開始時において機器管理装置2の計時部23が示す時刻t2と携帯設定端末装置3の計時部33が示す時刻t3とを取得して時刻差Δt32を求める場合について説明した。しかし、時刻差取得部24がそれぞれの装置から時刻t2、t3を取得するタイミングは、統合処理開始時に限られず、例えば、統合ID発行部21が統合IDを発行する時に時刻t2、t3を取得してもよい。
また、本実施の形態では、時刻調整受け付け部27は、補正時刻に対する調整量を1回のみ受け付ける場合について説明した。しかし、時刻調整受け付け部27は、調整量を複数回受け付けてもよい。この場合、表示部26は、複数の調整量のそれぞれに基づいて補正時刻が微調整されるたびに、調整時刻順の統合ログデータを表示してもよい。このような構成を採用することによって、補正時刻の微調整シミュレーションが可能となる。
<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図15は、第2の実施の形態に係る機器管理装置2aの機能を示す機能ブロック図である。また、図16は、機器管理装置2aの動作を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、上述した第1の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図15は、第2の実施の形態に係る機器管理装置2aの機能を示す機能ブロック図である。また、図16は、機器管理装置2aの動作を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、上述した第1の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第1の実施の形態では、統合部22は、各携帯設定端末装置3a、3bで収集されたログデータについて、統合作業をそれぞれ1回ずつ行う場合について説明した。これに対し、第2の実施の形態では、機器管理装置2aは、重複制限部29をさらに備え、統合部22は、同一の携帯設定端末装置3で収集されたログデータの統合作業を複数回行う。
図15に示すように、重複制限部29は、同一の端末IDを有する携帯設定端末装置3によって収集されて、すでに統合部22が統合済みのログデータについては、再度統合ログDB206において重複して登録されないようにする。
機器管理装置2aの動作を図16のフローチャートを参照して説明する。第1の実施の形態と同様に、ログデータ受信部20が、ログ文字列データとイベント発生時刻Tiとを含むログデータ、およびログデータを収集した携帯設定端末装置3の端末IDを受信する(ステップS401)。そして、統合ID発行部21は、受信したログデータを統合する際に統合IDを付与する(ステップS402)。
次に、重複制限部29は、統合ログDB206に記憶されているログデータと、ステップS401で受信したデータとを突き合わせる(ステップS403)。重複制限部29は、統合ログDB206において、ステップS401で受信した、端末IDと、イベント発生時刻Tiとが一致するログデータが存在する場合には(ステップS404:YES)、そのログデータを統合部22による統合処理の対象から除き、統合部22がそのログデータ以外のログデータの統合作業を行う(ステップS405)。
その後、機器管理装置2aの計時部23の時刻t2、および携帯端末装置3の計時部33の時刻t3を取得して(ステップS407)、時刻差Δt32を算出する(ステップS408)。さらに、ログデータに含まれるイベント発生時刻Tiを時刻差Δt32に基づいて補正し(ステップS409)、統合ログデータを補正時刻順に並べ替えて表示部26に表示する(ステップS410)。そして、時刻調整受け付け部27および補正時刻調整部28によって補正時刻の微調整処理が実行され(ステップS411)、処理が終了する。
以上説明したように、第2の実施の形態によれば、ログデータ受信部20によって受信された、イベント発生時刻Tiと端末IDとが同じログデータがすでに統合ログDB206に記憶されている場合には、そのログデータを統合部22による統合処理の対象から除く。そのため、同じログデータが重複して統合されることを防止できる。
以上、本発明の機器管理システム、機器管理装置、および機器管理方法における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。
例えば、説明した実施の形態では、複数の携帯設定端末装置3a、3bにより収集される時系列データとしてフィールド機器のログデータが収集されて統合される場合について説明した。しかし、複数のハードウェアで収集される内部に時刻情報を持つデータであれば、時系列データはログデータに限られない。
例えば、プラントにおける分散制御システムと機器管理システムが異なるベンダー製品であり、これらのシステムに時刻同期が存在しない場合に、分散制御システムのプロセスアラーム情報と、機器管理システムのデバイスアラート情報を利用することができる。この場合に、プロセスアラーム情報とデバイスアラート情報を突き合わせて一覧することで、データの時刻同期が得られる。
1…機器管理付制御システム、2、2a、200…機器管理装置、2A…機器管理システム、3、3a、3b、300…携帯設定端末装置、4、4a、4b、4c、4d…フィールド機器、5a、5b…I/Oモジュール、6a、6b…コントローラ、7…オペレータステーション、20…ログデータ受信部、21…統合ID発行部、22…統合部、23、33、33a、33b…計時部、24…時刻差取得部、25…補正部、26…表示部、27…時刻調整受け付け部、28…補正時刻調整部、29…重複制限部、30…パラメータ設定部、31…ログデータ収集部、32…ログデータ送信部、201、301…バス、202、302…制御部、203、303…CPU、204、304…主記憶部、205、305…記憶装置、206…統合ログDB、306、306a、306b…ログデータ格納部、207、307…機器情報DB、208、308…通信制御装置、209、309…I/F、210、310…入力装置、211、311…表示装置。
Claims (9)
- 時刻を計時する第1の計時部と、
所定のイベントの発生を示すイベントデータと、前記第1の計時部によって計時された前記所定のイベントの発生時刻とが互いに関連付けられた時系列データを収集する時系列データ収集部と、
前記時系列データ収集部によって収集された前記時系列データを記憶する時系列データ記憶部と、
前記時系列データと、自装置に固有の端末識別情報とを送信する時系列データ送信部と、
を有する携帯設定端末装置と、
時刻を計時する第2の計時部と、
前記携帯設定端末装置から、前記時系列データと、前記端末識別情報とを受信する時系列データ受信部と、
異なるタイミングで受信した時系列データを統合する統合部と、
前記統合部が前記時系列データを統合するたびに、その統合作業を識別する統合識別情報を発行する統合識別情報発行部と、
前記統合部が前記時系列データを統合する時に前記第1の計時部と前記第2の計時部がそれぞれ示していた第1の時刻と第2の時刻との時刻差を取得する、時刻差取得部と、
統合された前記時系列データと、前記端末識別情報と、前記統合識別情報と、前記時刻差とを互いに関連付けた統合データを記憶する統合データ記憶部と、
前記統合データのうち、前記統合識別情報が共通する前記時系列データの前記発生時刻を、関連付けられている前記時刻差に基づいて補正する補正部と、
を有する機器管理装置と、
を備えることを特徴とする機器管理システム。 - 時刻を計時する第2の計時部と、
所定のイベントの発生を示すイベントデータと、携帯設定端末装置が有する第1の計時部によって計時された前記所定のイベントの発生時刻とが互いに関連付けられた時系列データを収集する前記携帯設定端末装置から、前記時系列データと、前記携帯設定端末装置に固有の端末識別情報とを受信する時系列データ受信部と、
異なるタイミングで受信した時系列データを統合する統合部と、
前記時系列データが統合されるたびに、その統合作業を識別する統合識別情報を発行する統合識別情報発行部と、
前記統合部が前記時系列データを統合する時に前記第1の計時部と前記第2の計時部とがそれぞれ示していた第1の時刻と第2の時刻との時刻差を取得する、時刻差取得部と、
統合された前記時系列データと、前記端末識別情報と、前記統合識別情報と、前記時刻差とを互いに関連付けた統合データを記憶する統合データ記憶部と、
前記統合データのうち、前記統合識別情報が共通する前記時系列データの前記発生時刻を、関連付けられている前記時刻差に基づいて補正する補正部と、
を備えることを特徴とする機器管理装置。 - 前記統合データ記憶部に記憶されている前記統合データを、前記補正部によって前記発生時刻が補正された補正時刻順に提示する第1の提示部をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の機器管理装置。
- 前記補正時刻に対する調整量を受け付ける時刻調整受け付け部と、
前記統合識別情報が共通する前記補正時刻のそれぞれを、前記調整量に基づいて微調整する補正時刻調整部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の機器管理装置。 - 前記統合データ記憶部は、前記時刻調整受け付け部により受け付けられた前記補正時刻の前記調整量を、前記統合識別情報に関連付けて記憶することを特徴とする請求項4に記載の機器管理装置。
- 前記統合データ記憶部に記憶されている前記統合データを、前記補正時刻調整部によって前記補正時刻が微調整された調整時刻順に提示する第2の提示部をさらに備えることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の機器管理装置。
- 前記統合部が前記時系列データを統合する際に、すでに統合済みの前記時系列データの統合を制限する重複制限部をさらに備え、
前記重複制限部は、前記統合データ記憶部に記憶されている前記端末識別情報および前記発生時刻が共通する前記時系列データの統合を制限することを特徴とする請求項2から6のうちのいずれか1項に記載の機器管理装置。 - 所定のイベントの発生を示すイベントデータと、携帯設定端末装置が有する第1の計時部によって計時された前記所定のイベントの発生時刻とが互いに関連付けられた時系列データを収集する前記携帯設定端末装置から、前記時系列データと、前記携帯設定端末装置に固有の端末識別情報とを受信する時系列データ受信ステップと、
第2の計時部で時刻を計時する計時ステップと、
異なるタイミングで受信した時系列データを統合する統合ステップと、
前記時系列データが統合されるたびに、その統合作業を識別する統合識別情報を発行する統合識別情報発行ステップと、
前記統合ステップで前記時系列データが統合される時に前記第1の計時部と前記第2の計時部がそれぞれ示していた第1の時刻と第2の時刻との時刻差を取得する、時刻差取得ステップと、
統合された前記時系列データと、前記端末識別情報と、前記統合識別情報と、前記時刻差とを互いに関連付けた統合データを記憶する統合データ記憶ステップと、
前記統合データのうち、前記統合識別情報が共通する前記時系列データの前記発生時刻を、関連付けられている前記時刻差に基づいて補正する補正ステップと、
を備えることを特徴とする機器管理方法。 - 前記統合データ記憶ステップで記憶した前記統合データを、前記補正ステップで前記発生時刻が補正された補正時刻順に提示する第1の提示ステップをさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の機器管理方法。
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