JP7294361B2 - フィールド機器、測定方法、及びプログラム - Google Patents

フィールド機器、測定方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本開示は、フィールド機器、測定方法、及びプログラムに関する。
従来、物理量を検出して検出信号を出力する検出器を有するフィールド機器の予知診断を行うための技術が知られている。例えば、特許文献1には、渦発生体によって発生する渦信号を検出する2つの検出器から出力される第1渦信号及び第2渦信号を用いて渦流量信号と共に第1渦信号及び第2渦信号の信号比を出力する渦流量計と、渦流量計の出力端に通信接続される機器管理ツールと、を用いた予知診断方法が開示されている。特許文献1に開示されている予知診断方法は、信号比を機器管理ツールで収集して渦流量計の詰まりの予知診断を実行することを特徴とする。
特開2008-070292号公報
特許文献1に記載のような予知診断方法では、渦流量計などのフィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドを長期的に確認するためには、フィールド機器を機器管理ツールなどの外部機器に対して長期間にわたり継続的に通信接続する必要がある。フィールド機器と外部機器とが互いに通信接続した状態でフィールド機器からパラメータを収集する必要がある。例えば、フィールド機器と外部機器との通信接続が維持できない場合、過去の膨大なデータをユーザが保管しておく必要がある。このため、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が低下していた。
本開示は、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が向上するフィールド機器、測定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
幾つかの実施形態に係るフィールド機器は、物理量を検出して検出信号を出力する検出器と、前記フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを前記検出信号に基づいて算出する制御部と、前記データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記フィールド機器における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに前記データを前記記憶部に格納し、前記記憶部に記憶されている前記データの容量が前記記憶部の記憶容量の上限に到達すると、記憶されている前記データの圧縮処理を実行する。
これにより、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が向上する。例えば、フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを記憶する記憶部をフィールド機器自体が有することで、長期間にわたる測定トレンドとしてパラメータをフィールド機器単体で記憶することが可能である。これにより、測定トレンドを長期的に確認するために、フィールド機器を外部機器に対して長期間にわたり継続的に通信接続する必要がない。フィールド機器と外部機器との通信接続が維持できない場合であっても、過去の膨大なデータをユーザが保管しておく必要もない。
一実施形態において、前記制御部は、前記測定トレンドを用いた予測アルゴリズムに基づいて前記現在時間以降の前記パラメータの時間変化を示す予測トレンドを算出してもよい。これにより、フィールド機器は、フィールド機器内部のストレージに記憶されている長期間の測定トレンドのデータに基づいて将来的なトレンドを予測可能である。したがって、フィールド機器単体の運用による将来的なトレンドに基づく予知診断が可能となる。フィールド機器は、従来技術と異なり、外部機器と組み合わせなくても予知診断を実現可能とする。
一実施形態において、前記制御部は、複数の前記予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの前記予測アルゴリズムに基づいて前記予測トレンドを算出してもよい。これにより、フィールド機器は、ユーザが所望する予測アルゴリズムに基づいてユーザにとって予知診断を行う上で最適な予測トレンドをユーザに提供可能である。ユーザは、パラメータの時間変化の特性に応じて最適な予測アルゴリズムを選択することができる。以上により、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性がさらに向上する。
一実施形態において、前記制御部は、前記測定トレンドにおける最初の変化点を算出し、前記変化点に対応する時間から前記現在時間までの前記測定トレンドと同一のトレンドを前記予測トレンドとする前記予測アルゴリズムに基づいて前記予測トレンドを算出してもよい。
フィールド機器は、このような予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出することで、例えばパラメータが周期的に減衰するような場合に、高い精度でトレンドを予測可能である。例えば、1週間のうちの前半では流量が小さく、後半では流量が多い場合、1週間全体としては、前半ではパラメータが略一定で後半では低減するという一定のパターンを示す。フィールド機器は、このようにパラメータが周期的に減衰するような場合であっても、現在から翌1週間分の予測トレンドを算出できる。
一実施形態において、フィールド機器は、ユーザに対して情報を出力する出力部を備え、前記制御部は、前記測定トレンド及び前記予測トレンドをグラフとして、前記出力部及び前記フィールド機器と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に表示させてもよい。これにより、ユーザは、通信機器及び表示器などの外部機器並びに出力部の少なくとも1つにより測定トレンド及び予測トレンドを容易に確認することができる。
一実施形態において、前記制御部は、ユーザにより設定された判定レベル及び判定時間を取得し、前記予測トレンドにおいて前記判定レベルに対応する時間を到達時間として算出し、前記現在時間から前記到達時間までの時間が前記判定時間以下であると判定すると予知診断の結果をユーザに通知するための通知処理を実行してもよい。
これにより、ユーザは、自身が設定した判定時間以内にセンサの一定レベル以上の劣化又は故障が生じる可能性が高いことを容易に把握できる。通信機器及び表示器によるこのような通知によって、ユーザは、センサの一定レベル以上の劣化又は故障が生じる前にセンサの洗浄及び交換などのメンテナンス作業を速やかに行うことも可能となる。
一実施形態において、フィールド機器は、ユーザに対して情報を出力する出力部を備え、前記制御部は、算出された前記到達時間及び前記通知処理に基づく通知情報を、前記出力部及び前記フィールド機器と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に表示させてもよい。
フィールド機器が出力部及び外部機器の少なくとも一方に到達時間を表示させることで、ユーザは、このような到達時間をあらかじめ把握することができる。ユーザは、将来的に起こりうる検出器のセンサの一定レベル以上の劣化又は故障をあらかじめ把握することができる。通常であれば、このようなセンサの一定レベル以上の劣化又は故障をユーザが予見することは困難である。判定レベルによって予測トレンドに対し下限値が設定され、到達時間が算出されることで、センサの一定レベル以上の劣化又は故障に関するユーザの予見が容易になる。さらに、フィールド機器が通知処理に基づく通知情報を出力部及び外部機器の少なくとも一方に表示させることで、ユーザは、自身が設定した判定時間以内にセンサの一定レベル以上の劣化又は故障が生じる可能性が高いことを視覚情報として容易に把握できる。
一実施形態において、前記制御部は、前記データを周期ごとに前記記憶部に格納し、一の周期における第1データと1以上の他の周期における第2データとを平均化することで前記圧縮処理を実行してもよい。これにより、フィールド機器は、フィールド機器の記憶部を構成するストレージの容量の空きを確保して測定トレンドのデータを長期間にわたり記憶部に格納することができる。これにより、フィールド機器と外部機器との間の長期間にわたる継続的な通信接続が不要となる。
幾つかの実施形態に係る測定方法は、フィールド機器を用いた測定方法であって、物理量を検出して検出信号を取得するステップと、前記フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを前記検出信号に基づいて算出するステップと、前記フィールド機器における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに前記データを前記フィールド機器の記憶部に格納するステップと、前記記憶部に記憶されている前記データの容量が前記記憶部の記憶容量の上限に到達すると、記憶されている前記データの圧縮処理を実行するステップと、を含む。
これにより、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が向上する。例えば、フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを記憶する記憶部をフィールド機器自体が有することで、長期間にわたる測定トレンドとしてパラメータをフィールド機器単体で記憶することが可能である。これにより、測定トレンドを長期的に確認するために、フィールド機器を外部機器に対して長期間にわたり継続的に通信接続する必要がない。フィールド機器と外部機器との通信接続が維持できない場合であっても、過去の膨大なデータをユーザが保管しておく必要もない。
幾つかの実施形態に係るプログラムは、フィールド機器に、物理量を検出して検出信号を取得するステップと、前記フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを前記検出信号に基づいて算出するステップと、前記フィールド機器における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに前記データを前記フィールド機器の記憶部に格納するステップと、前記記憶部に記憶されている前記データの容量が前記記憶部の記憶容量の上限に到達すると、記憶されている前記データの圧縮処理を実行するステップと、を含む動作を実行させる。
これにより、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が向上する。例えば、フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを記憶する記憶部をフィールド機器自体が有することで、長期間にわたる測定トレンドとしてパラメータをフィールド機器単体で記憶することが可能である。これにより、測定トレンドを長期的に確認するために、フィールド機器を外部機器に対して長期間にわたり継続的に通信接続する必要がない。フィールド機器と外部機器との通信接続が維持できない場合であっても、過去の膨大なデータをユーザが保管しておく必要もない。
本開示によれば、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が向上するフィールド機器、測定方法、及びプログラムを提供可能である。
一実施形態に係る測定システムの構成の一例を示すブロック図である。 図1の制御部によって実現される機能に対応する機能ブロック図である。 図1の記憶部によって実現される機能に対応する機能ブロック図である。 図1のフィールド機器の動作の第1例を示すフローチャートである。 図1のフィールド機器の動作の第2例を示すフローチャートである。 図1のフィールド機器の制御部による処理の一例を示す概念図である。 図1の通信機器及び表示器の少なくとも一方に表示されるグラフの第1例を示す図である。 図7の予測トレンドの予測アルゴリズムの一例を説明するための図である。 図1の通信機器及び表示器の少なくとも一方に表示されるグラフの第2例を示す図である。
従来技術の問題点についてより詳細に説明する。
例えば特許文献1に記載の渦流量計などの従来のフィールド機器は、検出器と、検出器と接続されている変換器と、を有する。変換器は、信号取得部と、演算部と、制御情報記憶部と、通信制御部と、表示制御部と、を有する。フィールド機器の変換器は、通信機器及び表示器などの外部機器と通信接続されている。
検出器は、物理量を検出して検出信号を変換器に出力する。変換器の信号取得部は、検出器から出力される検出信号を取得する。演算部は、物理量に関するデータなどの測定情報及び検出器の故障などの予知診断に用いるための診断情報を信号取得部により取得された検出信号に基づいて算出する。制御情報記憶部は、変換器の各機能並びに検出器、通信機器、及び表示器の制御情報を記憶する。通信制御部は、フィールド機器の変換器と通信機器との間の通信データの送受信を制御する。表示制御部は、フィールド機器の変換器と表示器との間の表示データの送受信を制御する。
通信機器は、上述した測定情報及び診断情報、並びに設定情報などの情報の送受信をフィールド機器の変換器との間で実行する。表示器は、上述した測定情報及び診断情報、並びに設定情報などの情報の送受信をフィールド機器の変換器との間で実行する。
例えば、変換器の演算部は、フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを、検出器から出力された検出信号に基づいて算出する。変換器の通信制御部は、演算部により算出されたデータを通信機器に送信する。変換器の表示制御部は、演算部により算出されたデータを表示器に送信する。このとき、変換器は、測定トレンドのデータを送信するために、通信機器及び表示器と長期的に通信接続されている必要がある。通信機器及び表示器は、フィールド機器の変換器から受信したデータをそれぞれのユーザインタフェースに応じて表示する。通信機器及び表示器は、測定トレンドのデータを表示するために、フィールド機器の変換器と長期的に通信接続されている必要がある。
以上のような従来技術では、渦流量計などのフィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドを長期的に確認するためには、フィールド機器を外部機器に対して長期間にわたり継続的に通信接続する必要がある。フィールド機器と外部機器とが互いに通信接続した状態でフィールド機器からパラメータを収集する必要がある。例えば、フィールド機器と外部機器との通信接続が維持できない場合、過去の膨大なデータをユーザが保管しておく必要があり、フィールド機器の予知診断を行うときのユーザの利便性が低下していた。
加えて、フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの将来的な時間変化を予測するためには、フィールド機器に対して通信機器などの外部機器を組み合わせる必要がある。通信機器は、フィールド機器から収集したパラメータの長期的な測定トレンドを用いて、所定の予測アルゴリズムに基づき将来的なトレンドを予測する。従来技術では、フィールド機器と外部機器との組み合わせにより予知診断を実現可能であるが、フィールド機器単体ではこのような予知診断を実現することは困難である。
以下では、これらの問題点を解決可能なフィールド機器10、測定方法、及びプログラムについて説明する。本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、一実施形態に係る測定システム1の構成の一例を示すブロック図である。図1を参照しながら、一実施形態に係る測定システム1の構成について主に説明する。図1において、出力部124が示されているが、出力部124については変形例として本明細書の末尾で説明する。ここでは、変換器12が、制御部121、記憶部122、及び通信部123のみを有するとして説明する。
測定システム1は、フィールド機器10と、通信機器20と、表示器30と、を有する。フィールド機器10は、通信機器20と互いに通信接続されている。フィールド機器10は、表示器30と互いに通信接続されている。フィールド機器10と通信機器20との間の通信プロトコルと、フィールド機器10と表示器30との間の通信プロトコルとは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
フィールド機器10は、被測定対象となる物理量に対する測定処理を実行して測定値を取得する任意のフィールド機器を含む。本明細書において、「物理量」は、例えばフィールド機器10が配置されているプラント設備において発生した気体及び液体などを含む流体の温度、圧力、流量、及びPH、並びにプラント設備の腐食度及び振動量などを含む。これに限定されず、物理量は、バルブ、モータ、及びリレーなどを含むアクチュエータに関連する、温度及び圧力などを含む状態パラメータを含む。
本明細書において、「プラント設備」は、例えば化学などの工業プラントの他、ガス田及び油田などを含む井戸元、並びにその周辺を管理制御するプラントを含む。その他にも、プラント設備は、水力、火力、及び原子力などの発電を管理制御するプラント、太陽光及び風力などの環境発電を管理制御するプラント、並びに上下水及びダムなどを管理制御するプラントなどを含んでもよい。
フィールド機器10は、検出器11と、検出器11と接続されている変換器12と、を有する。変換器12は、制御部121、記憶部122、及び通信部123を有する。変換器12は、通信機器20及び表示器30などの外部機器と通信接続されている。
検出器11は、物理量を検出して検出信号を変換器12に出力する任意のセンサを含む。検出器11は、例えば温度センサ、圧力センサ、流量センサ、PHセンサ、腐食度センサ、及び振動量センサなどを含む。
変換器12の制御部121は、1つ以上のプロセッサを含む。より具体的には、制御部121は、汎用のプロセッサ又は特定の処理に特化した専用のプロセッサを含む。制御部121は、フィールド機器10を構成する各構成部に接続され、各構成部をはじめとしてフィールド機器10全体を制御及び管理する。
制御部121は、フィールド機器10の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを、検出器11から出力される検出信号に基づいて算出する。本明細書において、「予知診断」は、例えば所定の要因に基づいて将来的に発生するであろうセンサの一定レベル以上の劣化又は故障を診断することを含む。「所定の要因」は、例えば検出器11を構成するセンサの経年劣化、並びに流体とセンサとの接触に伴う摩耗及び異物の付着などの要因を含む。「パラメータ」は、予知診断の指標であり、例えば検出器11を構成するセンサの感度、検出器11から出力される検出信号の信号強度、及び上述した物理量自体などを含む。
記憶部122は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、ROM(Read-Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)などの任意の記憶モジュールを含む。記憶部122は、フィールド機器10の動作を実現するために必要となる情報を記憶する。例えば、記憶部122は、上述した測定トレンドのデータを記憶する。例えば、記憶部122は、フィールド機器10の動作を実現するために必要なファームウェアを記憶する。記憶部122は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部122は、フィールド機器10に内蔵されているものに限定されず、USB(Universal Serial Bus)などのデジタル入出力ポートなどによって接続されている外付け型の記憶モジュールを含んでもよい。
通信部123は、有線又は無線に基づく任意の通信プロトコルに対応した任意の通信インタフェースを含む。より具体的には、通信部123は、通信機器20及び表示器30のそれぞれとの通信に用いられる通信プロトコルに対応した通信インタフェースを含む。例えば、通信部123は、通信機器20との通信に用いられる第1の通信用回路と、表示器30との通信に用いられる第2の通信用回路と、を含む。
図2は、図1の制御部121によって実現される機能に対応する機能ブロック図である。図2を参照しながら、制御部121に含まれる各機能部についてより詳細に説明する。制御部121は、信号取得部121aと、演算部121bと、通信制御部121cと、表示制御部121dと、を有する。制御部121は、これらの機能部に加えて、予測トレンド演算部121eと、判定部121fと、をさらに有する。
信号取得部121aは、検出器11から出力される検出信号を取得する。演算部121bは、物理量に関するデータなどの測定情報及び検出器11の故障などの予知診断に用いるための診断情報を信号取得部121aにより取得された検出信号に基づいて算出する。例えば、演算部121bは、フィールド機器10の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを、信号取得部121aにより取得された検出信号に基づいて算出する。本明細書において、「診断情報」は、例えばフィールド機器10の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドを含む。
通信制御部121cは、フィールド機器10の変換器12と通信機器20との間の通信データの送受信を制御する。表示制御部121dは、フィールド機器10の変換器12と表示器30との間の表示データの送受信を制御する。
予測トレンド演算部121eは、測定トレンドを用いた予測アルゴリズムに基づいて現在時間以降のパラメータの時間変化を示す予測トレンドを算出する。判定部121fは、予測トレンドとユーザにより設定された判定レベル及び判定時間とに基づいて、予知診断の結果をユーザに対して通知する必要があるか否かを判定する。本明細書において、「現在時間」は、例えば年月日及び時刻を含む。「判定レベル」は、例えばユーザによって経験的にあらかじめ定められる、センサの一定レベル以上の劣化又は故障と判断すべきパラメータのレベルを含む。「判定時間」は、例えばセンサの一定レベル以上の劣化又は故障に到達する前の予兆としてユーザが検知しておきたい時間を含む。例えば、判定時間は、フィールド機器10を現在時間から最低限稼働させておきたい時間などを含む。その一例として、判定時間は、フィールド機器10のメンテナンスの準備から実施までの時間などを含む。
図3は、図1の記憶部122によって実現される機能に対応する機能ブロック図である。図3を参照しながら、記憶部122に含まれる各機能部についてより詳細に説明する。記憶部122は、制御情報記憶部122aと、測定トレンド記憶部122bと、を有する。
制御情報記憶部122aは、変換器12の各機能並びに検出器11、通信機器20、及び表示器30の制御情報を記憶する。測定トレンド記憶部122bは、演算部121bにより算出された測定トレンドの一定時間経過ごとのデータを記憶する。
再度図1を参照しながら、通信機器20の構成について主に説明する。
通信機器20は、上述した測定情報及び診断情報、並びに設定情報などの情報の送受信をフィールド機器10の変換器12との間で実行する任意の情報処理機器を含む。通信機器20は、スマートフォン、携帯電話、タブレットPC(Personal Computer)、デスクトップコンピュータ、及びモバイルコンピュータなどの任意の汎用の電子機器であってもよいし、測定システム1の構成に特化した専用の情報処理機器であってもよい。
通信機器20は、通信部21と、記憶部22と、入力部23と、出力部24と、制御部25と、を有する。
通信部21は、有線又は無線に基づく任意の通信プロトコルに対応した任意の通信インタフェースを含む。より具体的には、通信部21は、フィールド機器10との通信に用いられる通信プロトコルに対応した通信インタフェースを含む。
記憶部22は、HDD、SSD、EEPROM、ROM、及びRAMなどの任意の記憶モジュールを含む。記憶部22は、通信機器20の動作を実現するために必要となる情報を記憶する。記憶部22は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部22は、通信機器20に内蔵されているものに限定されず、USBなどのデジタル入出力ポートなどによって接続されている外付け型の記憶モジュールを含んでもよい。
入力部23は、通信機器20のユーザによる入力操作を受け付けて、ユーザの入力操作に基づく入力情報を取得する任意の入力インタフェースを含む。入力部23は、例えば、物理キー、静電容量キー、液晶モニタと一体的に設けられたタッチスクリーン、及び音声入力を受け付けるマイクロフォンなどを含んでもよい。入力部23は、取得した入力情報を制御部25に出力する。
出力部24は、通信機器20のユーザに対して情報を出力する任意の出力インタフェースを含む。出力部24は、例えば、ユーザの視覚及び聴覚の少なくとも一方に影響を及ぼす任意の出力インタフェースを含む。出力部24は、例えば、ユーザの視覚に主に影響を及ぼす任意の画像出力インタフェースを含んでもよい。例えば、出力部24は、液晶モニタを含んでもよい。出力部24は、例えば、ユーザの聴覚に主に影響を及ぼす任意の音声出力インタフェースを含んでもよい。
制御部25は、1つ以上のプロセッサを含む。より具体的には、制御部25は、汎用のプロセッサ又は特定の処理に特化した専用のプロセッサを含む。制御部25は、通信機器20を構成する各構成部に接続され、各構成部をはじめとして通信機器20全体を制御及び管理する。
図1を参照しながら、表示器30の構成について主に説明する。
表示器30は、上述した測定情報及び診断情報、並びに設定情報などの情報の送受信をフィールド機器10の変換器12との間で実行する任意の情報処理機器を含む。表示器30は、モニタを備えた任意の汎用の電子機器であってもよいし、測定システム1の構成に特化した専用の情報処理機器であってもよい。
表示器30は、通信部31と、記憶部32と、入力部33と、出力部34と、制御部35と、を有する。
通信部31は、有線又は無線に基づく任意の通信プロトコルに対応した任意の通信インタフェースを含む。より具体的には、通信部31は、フィールド機器10との通信に用いられる通信プロトコルに対応した通信インタフェースを含む。
記憶部32は、HDD、SSD、EEPROM、ROM、及びRAMなどの任意の記憶モジュールを含む。記憶部32は、表示器30の動作を実現するために必要となる情報を記憶する。記憶部32は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部32は、表示器30に内蔵されているものに限定されず、USBなどのデジタル入出力ポートなどによって接続されている外付け型の記憶モジュールを含んでもよい。
入力部33は、表示器30のユーザによる入力操作を受け付けて、ユーザの入力操作に基づく入力情報を取得する任意の入力インタフェースを含む。入力部33は、例えば、物理キー、静電容量キー、液晶モニタと一体的に設けられたタッチスクリーン、及び音声入力を受け付けるマイクロフォンなどを含んでもよい。入力部33は、取得した入力情報を制御部35に出力する。
出力部34は、表示器30のユーザに対して情報を出力する任意の出力インタフェースを含む。出力部34は、例えば、ユーザの視覚に影響を及ぼす任意の画像出力インタフェースを含む。例えば、出力部34は、液晶モニタを含んでもよい。これに限定されず、出力部34は、例えば、ユーザの視覚に加えて聴覚にも影響を及ぼす任意の音声出力インタフェースも含んでもよい。
制御部35は、1つ以上のプロセッサを含む。より具体的には、制御部35は、汎用のプロセッサ又は特定の処理に特化した専用のプロセッサを含む。制御部35は、表示器30を構成する各構成部に接続され、各構成部をはじめとして表示器30全体を制御及び管理する。
図4は、図1のフィールド機器10の動作の第1例を示すフローチャートである。図4を参照しながら、フィールド機器10により実行される測定方法の一例について主に説明する。
ステップS100では、制御部121の信号取得部121aは、検出器11から出力された検出信号を取得する。
ステップS101では、制御部121の演算部121bは、フィールド機器10の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを、ステップS100において取得された検出信号に基づいて算出する。
ステップS102では、制御部121の演算部121bは、ステップS101において算出されたデータを、フィールド機器10における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに記憶部122に格納する。
ステップS103では、制御部121の演算部121bは、記憶部122に記憶されているデータの容量が記憶部122の記憶容量の上限に到達したか否かを判定する。演算部121bは、記憶容量の上限に到達したと判定すると、ステップS104の処理を実行する。演算部121bは、記憶容量の上限に到達していないと判定すると、ステップS105の処理を実行する。なお、本明細書において、「記憶容量の上限」は、例えば記憶部122に対して利用可能な全ての記憶領域、及び利用可能な全ての記憶領域よりも記憶部122へのデータ格納容量の単位分少ない記憶領域などを含んでもよい。
ステップS104では、制御部121の演算部121bは、記憶部122に記憶されているデータの容量が記憶部122の記憶容量の上限に到達したとステップS103において判定すると、記憶部122に記憶されているデータの圧縮処理を実行する。
ステップS105では、制御部121の演算部121bは、記憶部122に記憶されているデータの容量が記憶部122の記憶容量の上限に到達していないとステップS103において判定すると、予測トレンドの算出タイミングに到達したか否かを判定する。例えば、演算部121bは、通信機器20の入力部23又は表示器30の入力部33を用いてユーザによりあらかじめ設定された測定時間に基づいて当該判定処理を実行してもよい。このような測定時間は、開始時間から現在時間までの時間に対応する。演算部121bが予測トレンドの算出タイミングに到達したと判定すると、制御部121は、後述する図5のステップS200の処理を実行する。すなわち、制御部121は、図5を用いて後述する予知診断に関する情報処理方法を現在時間において実行する。演算部121bが予測トレンドの算出タイミングに到達していないと判定すると、制御部121は、ステップS100の処理を再度実行する。
図5は、図1のフィールド機器10の動作の第2例を示すフローチャートである。図5を参照しながら、フィールド機器10により実行される予知診断に関する情報処理方法の一例について主に説明する。
ステップS200では、制御部121の予測トレンド演算部121eは、図4のステップS102において記憶部122に格納されたデータに基づく測定トレンドを用いて、予測アルゴリズムに基づき現在時間以降のパラメータの時間変化を示す予測トレンドを算出する。このとき、予測トレンド演算部121eは、フィールド機器10が稼働状態にあるときの任意の時間における任意のパラメータの値を参照しながら、すなわち、記憶部122に格納された任意の時間における任意のデータに基づく測定トレンドを用いて、予測アルゴリズムに基づき予測トレンドを算出する。
ステップS201では、制御部121の判定部121fは、ユーザにより設定された判定レベル及び判定時間を取得する。例えば、判定部121fは、通信機器20の入力部23を用いてユーザにより入力された判定レベル及び判定時間を、通信制御部121cを介して取得する。例えば、判定部121fは、表示器30の入力部33を用いてユーザにより入力された判定レベル及び判定時間を、表示制御部121dを介して取得する。
ステップS202では、制御部121の演算部121bは、ステップS200において算出された予測トレンドにおいて、ステップS201において取得されたパラメータの値を示す判定レベルに対応する時間を到達時間として算出する。本明細書において、「到達時間」は、例えば年月日及び時刻を含む。
ステップS203では、制御部121の判定部121fは、現在時間から到達時間までの時間に相当する予測時間がステップS201において取得された判定時間以下であるか否かを判定する。判定部121fは、予測時間が判定時間以下であると判定するとステップS204の処理を実行する。判定部121fは、予測時間が判定時間よりも長いと判定するとステップS206の処理を実行する。
ステップS204では、制御部121の判定部121fは、ステップS203において予測時間が判定時間以下であると判定すると、予知診断の結果をユーザに通知するための通知処理を実行する。例えば、判定部121fは、予知診断の結果を通信機器20の出力部24を介してユーザに通知するための通知情報を生成する。例えば、判定部121fは、予知診断の結果を表示器30の出力部34を介してユーザに通知するための通知情報を生成する。予知診断の結果は、ユーザにより設定された判定時間内に、所定の要因に基づいてセンサに一定レベル以上の劣化又は故障が発生する可能性が高いという結果を含む。
ステップS205では、制御部121は、図4のステップS102において記憶部122に格納されたデータに基づく測定トレンド及びステップS200において算出された予測トレンドをグラフとして外部機器に表示させる。例えば、制御部121の通信制御部121cは、測定トレンド及び予測トレンドの情報を通信機器20に送信する。例えば、制御部121の表示制御部121dは、測定トレンド及び予測トレンドの情報を表示器30に送信する。
加えて、制御部121は、ステップS202において算出された到達時間を外部機器に表示させる。例えば、制御部121の通信制御部121cは、到達時間の情報を通信機器20に送信する。例えば、制御部121の表示制御部121dは、到達時間の情報を表示器30に送信する。
加えて、制御部121は、ステップS204における通知処理に基づく通知情報を外部機器に表示させる。例えば、制御部121の通信制御部121cは、ステップS204において生成された通知情報を通信機器20に送信する。例えば、制御部121の表示制御部121dは、ステップS204において生成された通知情報を表示器30に送信する。
以上により、ユーザは、通信機器20の出力部24及び表示器30の出力部34の少なくとも一方に基づいて、測定トレンド及び予測トレンド、到達時間、並びに予知診断の結果を確認できる。
ステップS206では、制御部121は、ステップS203において予測時間が判定時間よりも長いと判定すると、図4のステップS102において記憶部122に格納されたデータに基づく測定トレンド及びステップS200において算出された予測トレンドをグラフとして外部機器に表示させる。例えば、制御部121の通信制御部121cは、測定トレンド及び予測トレンドの情報を通信機器20に送信する。例えば、制御部121の表示制御部121dは、測定トレンド及び予測トレンドの情報を表示器30に送信する。
加えて、制御部121は、ステップS202において算出された到達時間を外部機器に表示させる。例えば、制御部121の通信制御部121cは、到達時間の情報を通信機器20に送信する。例えば、制御部121の表示制御部121dは、到達時間の情報を表示器30に送信する。
以上により、ユーザは、通信機器20の出力部24及び表示器30の出力部34の少なくとも一方に基づいて、測定トレンド及び予測トレンド並びに到達時間を確認できる。
図6は、図1のフィールド機器10の制御部121による処理の一例を示す概念図である。図6を参照しながら、図4のステップS104において制御部121の演算部121bにより実行されるデータの圧縮処理についてより詳細に説明する。
制御部121の演算部121bは、図4のステップS101において算出された測定トレンドのデータをフィールド機器10における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに記憶部122に格納する。例えば、演算部121bは、測定トレンドのデータを周期ごとに記憶部122に格納する。演算部121bは、記憶部122に記憶されているデータの容量が記憶部122の記憶容量の上限に到達したと判定すると、一の周期における第1データと1以上の他の周期における第2データとを平均化することで図4のステップS104のような圧縮処理を実行する。
例えば、記憶部122を構成するストレージの容量が最大で120データであると仮定する。図6の(1)開始の時点では、記憶部122を構成するストレージにデータが全く記憶されていない。演算部121bは、(2)時間経過に示すように、開始時間が経過した直後において、測定トレンドのデータを1日という周期ごとに記憶部122に格納する。演算部121bは、1日にわたって任意の単位時間ごとに取得したパラメータの値を1データとして120日間にわたって記憶部122に格納し続ける。
演算部121bは、(3)時間経過に示すように、記憶部122に記憶されているデータの容量が120日目において記憶部122の記憶容量の上限に到達すると、(4)平均化/圧縮に示すように、所定の1日における第1データと他の1日における第2データとを平均化して1データとすることで圧縮処理を実行する。例えば、第1データと第2データとは、互いに連続する周期におけるデータであってもよいし、互いに連続しない周期におけるデータであってもよい。なお、所定の1日における第1データに対して1データとして平均化される対象は、他の1日における第2データに限定されない。平均化される対象は、複数の他の周期における第2データ、すなわち他の2日以上における第2データを含んでもよい。
これにより、演算部121bは、ストレージの空き容量を確保する。さらに、演算部121bは、ストレージの容量の制約の中で長期的な測定トレンドのデータの格納を実現するため、格納周期を変化させる。例えば、演算部121bは、以降の格納周期を1日から2日に長くする。
演算部121bは、120日が経過した直後において、測定トレンドのデータを2日という周期ごとに記憶部122に格納する。演算部121bは、2日にわたって任意の単位時間ごとに取得したパラメータの値を1データとしてさらなる120日間にわたって記憶部122に格納し続ける。
演算部121bは、(5)時間経過に示すように、記憶部122に記憶されているデータの容量が240日目において記憶部122の記憶容量の上限に到達すると、(6)平均化/圧縮に示すように、所定の2日における第1データと他の2日における第2データとを平均化して1データとすることで圧縮処理を実行する。これにより、演算部121bは、ストレージの空き容量を確保する。さらに、演算部121bは、ストレージの容量の制約の中で長期的な測定トレンドのデータの格納を実現するため、格納周期を変化させる。例えば、演算部121bは、以降の格納周期を2日から4日に長くする。
演算部121bは、240日が経過した直後において、測定トレンドのデータを4日という周期ごとに記憶部122に格納する。演算部121bは、4日にわたって任意の単位時間ごとに取得したパラメータの値を1データとしてさらなる240日間にわたって記憶部122に格納し続ける。
演算部121bは、(7)時間経過に示すように、記憶部122に記憶されているデータの容量が480日目において記憶部122の記憶容量の上限に到達すると、(8)平均化/圧縮に示すように、所定の4日における第1データと他の4日における第2データとを平均化して1データとすることで圧縮処理を実行する。これにより、演算部121bは、ストレージの空き容量を確保する。さらに、演算部121bは、ストレージの容量の制約の中で長期的な測定トレンドのデータの格納を実現するため、格納周期を変化させる。例えば、演算部121bは、以降の格納周期を4日から8日に長くする。
演算部121bは、480日が経過後、現在時間に至るまで、上記の処理の流れを繰り返す。
図7は、図1の通信機器20及び表示器30の少なくとも一方に表示されるグラフの第1例を示す図である。図7を参照しながら、通信機器20の出力部24及び表示器30の出力部34の少なくとも一方に表示される、測定トレンド及び予測トレンド並びに到達時間を示すグラフの第1例について主に説明する。以下では通信機器20の出力部24に表示されるグラフについて主に説明するが、同様の説明が表示器30の出力部34にも当てはまる。
例えば、通信機器20の制御部25は、通信部21を介して変換器12から受信した、測定トレンド及び予測トレンドの情報、並びに到達時間の情報に基づいて、図7に示すようなグラフを出力部24に表示する。このとき、制御部25は、入力部23を用いてユーザにより入力された判定レベル及び判定時間もグラフ上に表示してもよい。
例えば、図7において、縦軸はパラメータの値を示す。横軸は時間を示す。実線は測定トレンドMTを示す。測定トレンドMTから現在時間以降に延びている一点鎖線は予測トレンドPTを示す。点線で示した縦線は、左から順に現在時間、判定時間、及び到達時間を示す。図7に示した予測時間は、現在時間から到達時間までの時間に相当する。点線で示した横線は、上から順にパラメータの基準レベル及び判定レベルを示す。本明細書において、「基準レベル」は、例えば新品などのセンサにおいて劣化又は故障が全く生じていないと判断できるパラメータのレベルを含む。
例えば、ユーザが複数の予測アルゴリズムを選択した場合、通信機器20の出力部24は、同一画面上で複数の予測トレンドPTを重ねて表示してもよいし、異なる画面上で複数の予測トレンドPTをそれぞれ別々に表示してもよい。通信機器20の出力部24及び表示器30の出力部34が、複数の予測トレンドPTをそれぞれ別々に表示してもよい。
図8は、図7の予測トレンドPTの予測アルゴリズムの一例を説明するための図である。図8を参照しながら、制御部121の予測トレンド演算部121eが予測トレンドPTを算出するときの予測アルゴリズムについて主に説明する。
予測トレンド演算部121eは、測定トレンド記憶部122bに記憶されているデータに基づいて現在時間までの測定トレンドMTを解析し、将来的に予測されるパラメータの時間変化を示す予測トレンドPTを算出する。例えば、予測トレンド演算部121eは、複数の予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドPTを算出してもよい。ユーザによる予測アルゴリズムの選択は、例えば通信機器20の入力部23又は表示器30の入力部33を用いて行われてもよい。
例えば、予測トレンド演算部121eは、第1予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドPT1を算出する。例えば、第1予測アルゴリズムは、測定トレンドMTにおける最初の変化点Pを算出し、変化点Pに対応する時間から現在時間までの測定トレンドMTと同一のトレンドを予測トレンドPT1とすることを含む。すなわち、第1予測アルゴリズムは、変化点P以降の繰り返し近似を含む。
例えば、予測トレンド演算部121eは、パラメータの基準レベルからの差に基づいて変化点Pを算出する。より具体的には、予測トレンド演算部121eは、測定トレンドMTにおいて対象となる時間におけるパラメータの値と基準レベルとの間で一定値の差が発生し始める時間を変化点Pとして算出する。このとき、基準レベルは、例えば開始時間におけるパラメータの値であってもよいし、開始時間から所定時間までの間に所定範囲でパラメータが変動するときのパラメータの平均値であってもよい。
これに限定されず、予測トレンド演算部121eは、測定トレンドMTにおいて対象となる時間におけるパラメータの値と基準レベルとの間で一定割合の差が発生し始める時間を変化点Pとして算出してもよい。このとき、基準レベルは、例えば開始時間におけるパラメータの値であってもよいし、開始時間から所定時間までの間に所定範囲でパラメータが変動するときのパラメータの最大値及び最小値の差分であってもよい。
以上に限定されず、予測トレンド演算部121eは、測定トレンドMTにおいて対象となる時間におけるパラメータの値と前回時間におけるパラメータの値との間で一定値又は一定割合の差が発生し始める時間を変化点Pとして算出してもよい。
例えば、予測トレンド演算部121eは、第2予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドPT2を算出する。例えば、第2予測アルゴリズムは、開始時間に対応する測定トレンドMTの開始点と現在時間に対応する測定トレンドMTの点とを直線で結んでその延長線を予測トレンドPT2とすることを含む。すなわち、第2予測アルゴリズムは、直線近似を含む。
例えば、予測トレンド演算部121eは、第3予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドPT3を算出する。例えば、第3予測アルゴリズムは、現在時間における測定トレンドMTの変化量、すなわち現在時間に対応する測定トレンドMTの点での接線を予測トレンドPT3とすることを含む。すなわち、第3予測アルゴリズムは、直線近似を含む。
図9は、図1の通信機器20及び表示器30の少なくとも一方に表示されるグラフの第2例を示す図である。図9を参照しながら、通信機器20の出力部24及び表示器30の出力部34の少なくとも一方に表示される、測定トレンド及び予測トレンド並びに到達時間を示すグラフの第2例について主に説明する。以下では通信機器20の出力部24に表示されるグラフについて主に説明するが、同様の説明が表示器30の出力部34にも当てはまる。
例えば、通信機器20の制御部25は、通信部21を介して変換器12から受信した、測定トレンド及び予測トレンドの情報、並びに到達時間の情報に基づいて、図9に示すようなグラフを出力部24に表示する。このとき、制御部25は、入力部23を用いてユーザにより入力された判定レベル及び判定時間もグラフ上に表示してもよい。
例えば、図9において、縦軸はパラメータの値を示す。横軸は時間を示す。実線は測定トレンドMTを示す。測定トレンドMTから現在時間以降に延びている一点鎖線は予測トレンドPT1を示す。点線で示した縦線は、左から順に現在時間、判定時間、及び到達時間を示す。図9に示した予測時間は、現在時間から到達時間までの時間に相当する。点線で示した横線は、上から順にパラメータの基準レベル及び判定レベルを示す。
例えば図9に示すようにパラメータが周期的に減衰するような場合、予測トレンド演算部121eは、図8を用いて説明した第1予測アルゴリズムに基づいて、高い精度で予測トレンドPT1を算出可能である。一方で、図7に示すようにパラメータが曲線的に急激に減衰するような場合、予測トレンド演算部121eは、図8を用いて説明した第3予測アルゴリズムに基づいて、高い精度で予測トレンドPT3を算出可能である。また、図7及び図9とは異なりパラメータが直線的に減衰するような場合、予測トレンド演算部121eは、図8を用いて説明した第2予測アルゴリズムに基づいて、高い精度で予測トレンドPT2を算出可能である。
図7及び図9に示すとおり、制御部121は、通信機器20の入力部23又は表示器30の入力部33を用いてユーザにより入力された判定レベル及び判定時間と予測トレンドPTとに基づいて予知診断を実行する。より具体的には、制御部121の演算部121bは、予測トレンドPTにおいて判定レベルに対応する時間を到達時間として算出する。演算部121bは、予測トレンドPTが判定レベルを超える到達時間と現在時間との差分を予測時間として算出する。
制御部121の判定部121fは、演算部121bにより算出された予測時間と判定時間との大小を比較する。判定部121fは、予測時間が判定時間以下であると判定すると、予知診断の結果をユーザに通知するための通知処理を実行する。これにより、通信機器20の出力部24又は表示器30の出力部34は、予知診断の結果を、例えば文字などを含む画像のような視覚情報及びアラームのような聴覚情報の少なくとも一方としてユーザに出力する。一方で、判定部121fは、予測時間が判定時間よりも長いと判定すると、予知診断の結果をユーザに通知するための通知処理を実行しない。
以上のような一実施形態によれば、フィールド機器10の予知診断を行うときのユーザの利便性が向上する。例えば、フィールド機器10の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを記憶する記憶部122をフィールド機器10自体が有することで、長期間にわたる測定トレンドとしてパラメータをフィールド機器10単体で記憶することが可能である。これにより、測定トレンドを長期的に確認するために、フィールド機器10を外部機器に対して長期間にわたり継続的に通信接続する必要がない。フィールド機器10と外部機器との通信接続が維持できない場合であっても、過去の膨大なデータをユーザが保管しておく必要もない。
フィールド機器10は、測定トレンドを用いた予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出することで、フィールド機器10内部のストレージに記憶されている長期間の測定トレンドのデータに基づいて将来的なトレンドを予測可能である。これにより、フィールド機器10単体の運用による将来的なトレンドに基づく予知診断が可能となる。フィールド機器10は、従来技術と異なり、外部機器と組み合わせなくても予知診断を実現可能とする。
フィールド機器10は、複数の予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出することで、ユーザが所望する予測アルゴリズムに基づいてユーザにとって予知診断を行う上で最適な予測トレンドをユーザに提供可能である。ユーザは、パラメータの時間変化の特性に応じて最適な予測アルゴリズムを選択することができる。以上により、フィールド機器10の予知診断を行うときのユーザの利便性がさらに向上する。
フィールド機器10は、第1予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出することで、例えば図9に示すようにパラメータが周期的に減衰するような場合に、高い精度でトレンドを予測可能である。例えば、検出器11の設置個所において流体の流量が日ごとに周期的に変化するような場合に図9のような測定トレンドが得られやすい。例えば流体とセンサとの接触に伴う摩耗及び異物の付着などの要因によって検出器11を構成するセンサが劣化するような場合、検出器11の設置個所において流体の流量が小さいとパラメータの変化が抑制され、パラメータが略一定となる。一方で、検出器11の設置個所において流体の流量が大きいと、流体の流れに起因してパラメータが低減する。検出器11の設置個所において流体の流量が日ごとに周期的に変化することで、測定トレンドにおいてパラメータが略一定になる領域と低減する領域とが交互に周期的に表れる。
フィールド機器10が測定トレンド及び予測トレンドをグラフとして外部機器に表示させることで、ユーザは、通信機器20及び表示器30などの外部機器により測定トレンド及び予測トレンドを容易に確認することができる。
フィールド機器10は、現在時間から到達時間までの時間が判定時間以下であると判定すると予知診断の結果をユーザに通知するための通知処理を実行することで、ユーザは、自身が設定した判定時間以内にセンサの一定レベル以上の劣化又は故障が生じる可能性が高いことを容易に把握できる。通信機器20及び表示器30によるこのような通知によって、ユーザは、センサの一定レベル以上の劣化又は故障が生じる前にセンサの洗浄及び交換などのメンテナンス作業を速やかに行うことも可能となる。
フィールド機器10が外部機器に到達時間を表示させることで、ユーザは、このような到達時間をあらかじめ把握することができる。ユーザは、将来的に起こりうる検出器11のセンサの一定レベル以上の劣化又は故障をあらかじめ把握することができる。通常であれば、このようなセンサの一定レベル以上の劣化又は故障をユーザが予見することは困難である。判定レベルによって予測トレンドに対し下限値が設定され、到達時間が算出されることで、センサの一定レベル以上の劣化又は故障に関するユーザの予見が容易になる。さらに、フィールド機器10が通知処理に基づく通知情報を外部機器に表示させることで、ユーザは、自身が設定した判定時間以内にセンサの一定レベル以上の劣化又は故障が生じる可能性が高いことを視覚情報として容易に把握できる。
フィールド機器10は、圧縮処理を実行することで、フィールド機器10の記憶部122を構成するストレージの容量の空きを確保して測定トレンドのデータを長期間にわたり記憶部122に格納することができる。これにより、フィールド機器10と外部機器との間の長期間にわたる継続的な通信接続が不要となる。
本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。
例えば、上述したフィールド機器10の動作における各ステップ及び各ステップに含まれる機能などは、論理的に矛盾しないように再配置可能であり、ステップの順序を変更したり、複数のステップを1つに組み合わせたり、又は分割したりすることが可能である。
例えば、本開示は、上述したフィールド機器10の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得る。本開示の範囲には、これらも包含されると理解されたい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、測定トレンドを用いた予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出すると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、任意の予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出してもよい。フィールド機器10は、予測トレンドを算出しなくてもよい。このような場合であっても、ユーザは、外部機器に表示される測定トレンドの様子から上記の到達時間に相当する時間を推測して予知診断を自身で行ってもよい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、複数の予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出すると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、ユーザによる予測アルゴリズムの選択を受け付けずに、あらかじめ定められた任意の予測アルゴリズムに基づいて予測トレンドを算出してもよい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、第1予測アルゴリズムにおいて、測定トレンドにおける最初の変化点Pを算出すると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、任意の時間における変化点Pを算出してもよい。フィールド機器10は、このような変化点Pに対応する任意の時間から現在時間までの測定トレンドと同一のトレンドを予測トレンドとして算出してもよい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、測定トレンド及び予測トレンドをグラフとして外部機器に表示させると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、測定トレンド及び予測トレンドを表などの他の任意の態様で外部機器に表示させてもよい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、算出された到達時間及び通知処理に基づく通知情報を外部機器に表示させると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、これらの情報を外部機器に表示させなくてもよい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、一の周期における第1データと他の周期における第2データとを平均化することで圧縮処理を実行すると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、任意の方法で圧縮処理を実行してもよい。例えば、フィールド機器10は、第1データにおける開始値、中間値、及び終了値のいずれか又は第2データにおける開始値、中間値、及び終了値のいずれかによって第1データ及び第2データを1データとして圧縮してもよい。
上記実施形態では、測定システム1は、通信機器20と、通信機器20とは異なる表示器30と、を有すると説明したが、これに限定されない。測定システム1は、通信機器20及び表示器30に代えて、上述した通信機器20及び表示器30の両方の機能を有する単一の情報処理機器を有してもよい。同様に、測定システム1は、互いに別装置となるフィールド機器10及び表示器30に代えて、上述したフィールド機器10及び表示器30の両方の機能を有する単一の情報処理機器を有してもよい。
上記実施形態では、通信機器20及び表示器30のみが出力部24及び出力部34をそれぞれ有し、フィールド機器10はこのような出力部を有さないと説明したが、これに限定されない。例えば、フィールド機器10の変換器12は、図1に示すように、通信機器20及び表示器30と同様に、ユーザに対して情報を出力する出力部124を有してもよい。
出力部124は、フィールド機器10のユーザに対して情報を出力する任意の出力インタフェースを含む。出力部124は、例えば、ユーザの視覚及び聴覚の少なくとも一方に影響を及ぼす任意の出力インタフェースを含む。出力部124は、例えば、ユーザの視覚に主に影響を及ぼす任意の画像出力インタフェースを含んでもよい。例えば、出力部124は、液晶モニタを含んでもよい。出力部124は、例えば、ユーザの聴覚に主に影響を及ぼす任意の音声出力インタフェースを含んでもよい。
制御部121の表示制御部121dは、測定トレンド及び予測トレンドをグラフとして、出力部124及びフィールド機器10と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に表示させてもよい。同様に、制御部121の表示制御部121dは、算出された到達時間及び通知処理に基づく通知情報を、出力部124及びフィールド機器10と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に表示させてもよい。
上記実施形態では、フィールド機器10は、測定トレンド及び予測トレンドにおいて減衰するパラメータに対し判定レベルに相当する下限値を設定して予知診断を実行すると説明したが、これに限定されない。フィールド機器10は、測定トレンド及び予測トレンドにおいて増大するパラメータに対し判定レベルに相当する上限値を設定して予知診断を実行してもよい。フィールド機器10は、例えば測定トレンドにおいてパラメータが正弦波状に変化し、その振幅が時間とともに微増しているような場合に、第1予測アルゴリズムに基づく予測トレンドに対して判定レベルに相当する上限値及び下限値の両方を設定して予知診断を実行してもよい。
1 測定システム
10 フィールド機器
11 検出器
12 変換器
121 制御部
121a 信号取得部
121b 演算部
121c 通信制御部
121d 表示制御部
121e 予測トレンド演算部
121f 判定部
122 記憶部
122a 制御情報記憶部
122b 測定トレンド記憶部
123 通信部
124 出力部
20 通信機器
21 通信部
22 記憶部
23 入力部
24 出力部
25 制御部
30 表示器
31 通信部
32 記憶部
33 入力部
34 出力部
35 制御部
MT 測定トレンド
PT、PT1、PT2、PT3 予測トレンド
P 変化点

Claims (7)

  1. フィールド機器であって、
    物理量を検出して検出信号を出力する検出器と、
    前記フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを前記検出信号に基づいて算出する制御部と、
    前記データを記憶する記憶部と、
    ユーザに対して情報を出力する出力部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記フィールド機器における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに前記データを前記記憶部に格納し、前記記憶部に記憶されている前記データの容量が前記記憶部の記憶容量の上限に到達すると、記憶されている前記データの圧縮処理を実行し、前記測定トレンドを用いた複数の予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの前記予測アルゴリズムに基づいて、前記現在時間以降の前記パラメータの時間変化を示す予測トレンドを算出し、前記測定トレンド及び前記予測トレンドをグラフとして、前記出力部及び前記フィールド機器と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に表示させる
    フィールド機器。
  2. 前記制御部は、前記測定トレンドにおける最初の変化点を算出し、前記変化点に対応する時間から前記現在時間までの前記測定トレンドと同一のトレンドを前記予測トレンドとする前記予測アルゴリズムに基づいて前記予測トレンドを算出する、
    請求項に記載のフィールド機器。
  3. 前記制御部は、ユーザにより設定された判定レベル及び判定時間を取得し、前記予測トレンドにおいて前記判定レベルに対応する時間を到達時間として算出し、前記現在時間から前記到達時間までの時間が前記判定時間以下であると判定すると予知診断の結果をユーザに通知するための通知処理を実行する、
    請求項1又は2に記載のフィールド機器。
  4. 記制御部は、算出された前記到達時間及び前記通知処理に基づく通知情報を、前記出力部及び前記外部機器の少なくとも一方に表示させる、
    請求項に記載のフィールド機器。
  5. 前記制御部は、前記データを周期ごとに前記記憶部に格納し、一の周期における第1データと1以上の他の周期における第2データとを平均化することで前記圧縮処理を実行する、
    請求項1乃至のいずれか1項に記載のフィールド機器。
  6. フィールド機器を用いた測定方法であって、
    物理量を検出して検出信号を取得するステップと、
    前記フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを前記検出信号に基づいて算出するステップと、
    前記フィールド機器における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに前記データを前記フィールド機器の記憶部に格納するステップと、
    前記記憶部に記憶されている前記データの容量が前記記憶部の記憶容量の上限に到達すると、記憶されている前記データの圧縮処理を実行するステップと、
    前記測定トレンドを用いた複数の予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの前記予測アルゴリズムに基づいて、前記現在時間以降の前記パラメータの時間変化を示す予測トレンドを算出するステップと、
    ユーザに対して情報を出力する出力部及び前記フィールド機器と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に、前記測定トレンド及び前記予測トレンドをグラフとして表示させるステップと、
    を含む、
    測定方法。
  7. フィールド機器に、
    物理量を検出して検出信号を取得するステップと、
    前記フィールド機器の予知診断に用いるパラメータの時間変化を示す測定トレンドのデータを前記検出信号に基づいて算出するステップと、
    前記フィールド機器における測定の開始時間から現在時間にわたり時間ごとに前記データを前記フィールド機器の記憶部に格納するステップと、
    前記記憶部に記憶されている前記データの容量が前記記憶部の記憶容量の上限に到達すると、記憶されている前記データの圧縮処理を実行するステップと、
    前記測定トレンドを用いた複数の予測アルゴリズムのうちユーザにより選択された少なくとも1つの前記予測アルゴリズムに基づいて、前記現在時間以降の前記パラメータの時間変化を示す予測トレンドを算出するステップと、
    ユーザに対して情報を出力する出力部及び前記フィールド機器と通信接続されている外部機器の少なくとも一方に、前記測定トレンド及び前記予測トレンドをグラフとして表示させるステップと、
    を含む動作を実行させる、
    プログラム。
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